WO2012039426A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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WO2012039426A1
WO2012039426A1 PCT/JP2011/071495 JP2011071495W WO2012039426A1 WO 2012039426 A1 WO2012039426 A1 WO 2012039426A1 JP 2011071495 W JP2011071495 W JP 2011071495W WO 2012039426 A1 WO2012039426 A1 WO 2012039426A1
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transfer
wafer
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仙尚 小林
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a multi-chamber type substrate processing apparatus capable of improving processing efficiency.
  • a substrate processing apparatus that connects a plurality of substrate processing units and transports the substrates between the substrate processing units (for example, see Patent Document 1).
  • a cluster comprising a transfer chamber and a plurality of chambers connected around the transfer chamber is provided, and a transfer arm included in the transfer chamber transfers the substrate to each chamber and processes the substrate in each chamber.
  • a multi-chamber type substrate processing apparatus that performs the above process.
  • a multi-chamber type substrate processing apparatus there is a multi-cluster type substrate processing apparatus in which a plurality of clusters are connected in series and a substrate is transferred between the clusters to transfer the substrate to each cluster (for example, Patent Documents). 2).
  • FIG. 11 is a schematic top view showing an example of a conventional substrate processing apparatus.
  • FIG. 11 shows an example of a multi-cluster substrate processing apparatus including a first cluster 400 into which substrates are loaded and a second cluster 500 connected in series to the first cluster 400.
  • the first cluster 400 includes a transfer chamber 401 having a transfer arm A 401 and chambers 402 and 403 connected around the transfer chamber 401.
  • the second cluster 500 includes a transfer chamber 501 having a transfer arm A 501 and chambers 502 and 503 connected around the transfer chamber 501.
  • the load lock chamber 300 is connected to one end of the first cluster 400, and the relay unit 401a is provided to the other end.
  • the substrates that have been processed in the first cluster 400 and the second cluster 500 are unloaded from the first cluster 400 via the load lock chamber 300.
  • the first cluster 400 is connected to the second cluster 500 via the relay unit 401a.
  • Connected to the load lock chamber 300 is an atmospheric transfer unit 200 that transfers a substrate to and from each storage unit 100 under atmospheric pressure.
  • the atmospheric transfer unit 200 includes a transfer arm A200 that transfers the substrate therein.
  • Each storage unit 100 stores a plurality of wafers W0 serving as substrates. Next, a procedure for processing the wafer W0 stored in each storage unit 100 by the conventional multi-cluster substrate processing apparatus shown in FIG. 11 will be described.
  • the transfer arm A200 takes out one wafer W0 to be processed from each storage unit 100, transfers it to the load lock chamber 300, and holds it.
  • the transfer arm A 401 receives the wafer W 0 in the load lock chamber 300 and carries it into the transfer chamber 401.
  • the wafer W0 loaded into the transfer chamber 401 is processed in the chamber 403
  • the wafer W0 in the transfer chamber 401 is transferred into the chamber 403 by the transfer arm A401.
  • the wafer W0 in the chamber 403 is transferred into the transfer chamber 401 by the transfer arm A401, and further transferred into the load lock chamber 300 and retained.
  • the transfer arm A 200 receives the wafer W 0 in the load lock chamber 300 and carries it out to the storage unit 100.
  • the wafer W0 loaded into the transfer chamber 401 is processed in, for example, the chamber 502 of the second cluster 500, the wafer W0 is transferred to the relay unit 401a by the transfer arm A401 and retained.
  • the transfer arm A501 receives the wafer W0 in the relay unit 401a and transfers it to the transfer chamber 501.
  • the transfer arm A 501 transfers the wafer W 0 in the transfer chamber 501 to the chamber 502.
  • the wafer W0 in the chamber 502 is transferred into the transfer chamber 501 by the transfer arm A501, and further transferred to the relay unit 401a and retained.
  • the transfer arm A 401 receives the wafer W 0 in the relay unit 401 a and carries it into the transfer chamber 401.
  • the wafer W0 in the transfer chamber 401 is transferred to the storage units 100 via the load lock chamber 300 by the transfer arms A401 and A200.
  • JP 2007-149773 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-144765
  • An object of the present invention is to provide a multi-chamber type substrate processing apparatus capable of improving processing efficiency.
  • a substrate processing apparatus disclosed in the present application includes a storage unit that stores a substrate and a plurality of airtight containers that process the substrate in an airtight state, and a transport mechanism that transports the substrate to and from the airtight container.
  • a transfer chamber having a substrate therein, a carry-in portion for loading the substrate into the transfer chamber via a first opening provided in the transfer chamber, and a second opening portion different from the first opening portion of the transfer chamber
  • substrate is provided with the carrying-out part which carries out to the said storage part, without returning to the said conveyance chamber.
  • the substrate is carried into the transfer chamber from the storage unit by the carry-in portion provided on one end side of the transfer chamber.
  • the substrate carried into the transfer chamber through the first opening is transferred to each hermetic container and processed.
  • the processed substrate is discharged from the second opening different from the first opening to the carry-out part.
  • the unloading unit unloads the substrate to the storage unit without returning it to the transfer chamber.
  • the substrate processing apparatus disclosed in the present application includes a carry-out chamber having the carry-out unit therein, the carry-out chamber includes a pressure adjustment unit that adjusts an internal pressure, and the carry-out unit is disposed inside by the pressure adjustment unit.
  • the substrate is carried in from the transfer chamber with the pressure substantially equal to the pressure in the transfer chamber, and the substrate is carried out to the storage portion with the pressure adjusting unit substantially matching the internal pressure with the pressure in the storage portion. It is characterized by being.
  • the carry-out chamber functions as a load lock chamber, and after the pressure is reduced by the pressure adjusting unit to the pressure in the transfer chamber, the substrate is transferred from the transfer chamber into the carry-out chamber by the carry-out unit. Then, after pressurizing the interior to a pressure such as atmospheric pressure in the storage unit by the pressure adjusting unit, the substrate is unloaded from the transfer chamber to the storage unit by the unloading unit.
  • the substrate processing apparatus disclosed in the present application includes a pressure adjustment chamber provided between the carry-out unit and the transfer chamber, and a pressure in the pressure adjustment chamber before the substrate is discharged from the transfer chamber to the pressure adjustment chamber.
  • a pressure adjusting unit that adjusts to a vacuum state and adjusts the pressure of the pressure adjusting chamber to an atmospheric pressure state before the substrate is unloaded from the pressure adjusting chamber to the unloading unit.
  • a pressure adjustment chamber is provided between the carry-out portion and the transfer chamber.
  • the pressure adjusting unit adjusts the pressure in the pressure adjusting chamber to a vacuum state before the substrate is discharged from the transfer chamber to the pressure adjusting chamber.
  • the pressure adjusting unit adjusts the pressure in the pressure adjusting chamber to an atmospheric pressure state before the substrate is unloaded from the pressure adjusting chamber to the unloading unit.
  • a plurality of the transfer chambers are connected in series so that the substrate can be transferred between the transfer chambers, and the carry-in unit carries the substrate into the transfer chamber disposed at the end. It is characterized by the above.
  • the substrate is transferred from the storage chamber to the transfer chamber at the end by the carry-in unit.
  • the substrate carried into the transfer chamber at the end is transferred between transfer chambers connected in series, and moves to the transfer chamber on the rearmost side.
  • the substrate is unloaded to the storage unit by the unloading unit provided in the last transfer chamber.
  • the transfer chamber is connected along a substantially horizontal direction, and the unloading unit moves the substrate loaded from the transfer chamber to the upper side or the lower side of the transfer chamber.
  • a vertically moving unit, and a parallel moving unit that is arranged above or below the transfer chamber and moves the substrate moved by the up and down moving unit to the storage unit substantially parallel to the connecting direction of the transfer chamber; It is characterized by providing.
  • the substrate carried into the transfer chamber at the end is transferred to the transfer chamber on the back side through a plurality of transfer chambers connected along the horizontal direction.
  • the substrate transferred to the transfer chamber on the back side is transferred toward the upper side or the lower side of the plurality of transfer chambers connected along the horizontal direction, and further above or below the plurality of transfer chambers along the horizontal direction.
  • the substrate processing apparatus disclosed in the present application is characterized in that the carry-out unit includes a heating unit that heats the substrate.
  • the substrate processed in the hermetic container is further subjected to heat treatment by the carry-out unit and carried to the storage unit.
  • the substrate processing apparatus disclosed in the present application is characterized in that the carry-out unit includes a cooling unit for cooling the substrate.
  • the substrate processed in the airtight container is further subjected to a cooling process by the carry-out unit and carried to the storage unit.
  • the substrate processing apparatus disclosed in the present application is characterized in that the carry-out unit includes a cleaning unit for cleaning the substrate.
  • the substrate that has been processed in the hermetic container is further subjected to a cleaning process by the carry-out unit, and is carried out to the storage unit.
  • the apparatus it is possible to increase the efficiency of processing by providing a carry-out unit that carries out the substrate from the transfer chamber to the storage unit.
  • the substrate processing apparatus performs processing such as thin film formation on a substrate such as a silicon wafer, a glass substrate, or a plastic substrate, for example, in a vacuum state or an atmospheric state.
  • the substrate processing apparatus includes a cluster having a transfer chamber and a plurality of chambers (airtight containers) connected around the transfer chamber.
  • the substrate in the transfer chamber is transferred to each chamber and subjected to various processes in each chamber.
  • the chamber connected to the transfer chamber is not limited to the chamber for processing the substrate inside, and is provided as a sample chamber such as an electron microscope and various spectroscopes in order to inspect the substrate in a vacuum state. It may be a chamber.
  • the substrate processing apparatus has one or a plurality of clusters connected in series. In this embodiment, a tandem type substrate processing apparatus having two clusters connected in series will be described as an example. A wafer is taken as an example of the substrate.
  • the substrate processing apparatus processes the substrate inside the storage units 1 and 1 that store the wafer W, the atmospheric transfer unit 2 that transfers the wafer W under atmospheric conditions, the load lock chamber 3 that adjusts the internal pressure, and the inside.
  • the first cluster 4 and the second cluster 5 are provided, and a carry-out chamber 6 having a carry-out section (to be described later) for carrying out the wafer W is provided.
  • the first cluster 4 and the second cluster 5 are connected in series so that the substrate can be transferred to the second cluster 5 via the first cluster 4.
  • Each storage unit 1 stores a plurality of wafers W serving as substrates.
  • the atmospheric transfer unit 2 includes a transfer arm A2 that can turn and extend, and a horizontal movement unit X2 and a vertical movement unit Z2 that move the transfer arm A2 in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
  • the atmospheric transfer unit 2 is connected to an opening provided at one end of the load lock chamber 3 via a gate valve G3.
  • a first opening 410 provided at one end of the first cluster 4 is connected to an opening provided at the other end of the load lock chamber 3 via a gate valve G41.
  • the load lock chamber 3 becomes airtight by closing the gate valves G3 and G41.
  • the load lock chamber 3 is connected to an exhaust part 31 for decompressing the interior and an open part 32 for returning the interior to atmospheric pressure via a valve V31.
  • the opening part 32 brings the inside of the load lock chamber 3 into an atmospheric pressure state by gradually introducing an inert gas such as nitrogen gas or argon gas into the load lock chamber 3.
  • the valve V ⁇ b> 31 is a switching valve that connects either the exhaust part 31 or the opening part 32 to the load lock chamber 3.
  • the first cluster 4 includes a transfer chamber 41 having a transfer arm A41 that can be swung and extended, and chambers 42 and 43 arranged around the transfer chamber 41.
  • the transfer arm A ⁇ b> 2 and the load lock chamber 3 function as a loading unit that loads the wafer W into the transfer chamber 41.
  • the first cluster 4 includes a relay part 41a, and an opening provided in the relay part 41a and an opening provided at one end of the second cluster 5 are connected via a gate valve G51.
  • the second cluster 5 includes a transfer chamber 51 having a transfer arm A51 that can be swung and expanded and contracted, and chambers 52 and 53 disposed around the transfer chamber 51. Each opening provided in the side surface of the transfer chamber 51 and the opening provided in each of the chambers 52 and 53 are connected via gate valves G52 and 53.
  • the other end of the transfer chamber 51 extends from the other end of the transfer chamber 51 toward the lower side of the first cluster 4 and the second cluster 5 and is bent to be substantially the same as the connecting direction of the first cluster 4 and the second cluster 5.
  • a tubular unloading chamber 6 that extends under the first cluster 4 and the second cluster 5 in parallel and is connected to the atmospheric transfer unit 2 is provided.
  • the second opening 60 provided at the other end of the transfer chamber 51 is connected to an opening provided at one end of the carry-out chamber 6 via the gate valve G6.
  • the second opening 60 through which the wafers W that have been subjected to the film formation process in the first cluster 4 and the second cluster 5 are discharged is formed by the wafer W for the film formation process in the first cluster 4 and the second cluster 5.
  • a gate valve G2 is provided at an opening provided at the other end of the carry-out chamber 6, and is connected to the atmospheric transfer unit 2 via the gate valve G2. The carry-out chamber 6 becomes airtight by closing the gate valves G6 and G2.
  • the carry-out chamber 6 includes a transfer arm A6 that can be swung and extended, a horizontal movement unit X6 and a vertical movement unit Z6 that move the transfer arm A6 in the horizontal direction and the vertical direction, and a connection between the first cluster 4 and the second cluster 5. And a parallel moving unit 63 that moves the wafer W toward the atmospheric transfer unit 2 substantially parallel to the direction.
  • the transfer arm A6, the horizontal movement unit X6, the vertical movement unit Z6, and the parallel movement unit 63 function as an unloading unit that unloads the wafer W from the transfer chamber 51 to the atmospheric transfer unit 2 to which each storage unit 1 is connected.
  • the parallel moving unit 63 is a moving stage using, for example, a ball screw rotated by a motor or a linear motor that moves linearly, and moves the mounted wafer W.
  • the parallel movement part 63 may be a belt conveyor.
  • An exhaust part 61 for reducing the pressure inside and an opening part 62 for returning the pressure to the atmospheric pressure are connected to the carry-out chamber 6 via a valve V61.
  • the valve V61 is a switching valve that connects either the exhaust part 61 or the opening part 62 to the carry-out chamber 6.
  • the open part 62 brings the inside of the carry-out chamber 6 into an atmospheric pressure state by gradually introducing an inert gas such as nitrogen gas or argon gas into the carry-out chamber 6.
  • the exhaust part 61 and the opening part 62 function as a pressure adjusting part that adjusts the pressure in the carry-out chamber 6.
  • the transfer arm A ⁇ b> 2 has a fork-type holding unit that holds the wafer W at one end. Opposite to. Then, the transfer arm A2 extends and transfers the wafer W held by the holding unit to a predetermined position, releases the holding of the wafer W, contracts, and completes the transfer.
  • the transfer arm A41 has fork-type holding portions that hold the wafers W at both ends.
  • the holding arm turns to face the load lock chamber 3, the chambers 42 and 43, and the relay portion 41a. Then, the transfer arm A41 extends and moves the wafer W held by the holding unit to a predetermined position, releases the hold of the wafer W and contracts, and transfers the wafer W to the predetermined position.
  • the transfer arm A51 has fork-type holding portions for holding the wafers W at both ends.
  • the holding arm turns and faces the relay portion 41a, the chambers 52 and 53, and the unloading chamber 6 in the same manner. The wafer W is transferred to a predetermined position.
  • the transfer arm A ⁇ b> 6 has a fork-type holding unit that holds the wafer W at one end, and extends to receive the wafer W held by the transfer arm A ⁇ b> 51, contracts, and loads it into the unloading chamber 6. Next, a procedure for carrying the wafer W stored in each storage unit 1 by the substrate processing apparatus will be described.
  • the opening portion 32 is connected to the load lock chamber 3 by the valve V31, and the inside of the load lock chamber 3 is brought to atmospheric pressure by the opening portion 32.
  • One wafer W is held by the transfer arm A2 from each storage unit 1.
  • the gate valve G3 is opened, the wafer W is loaded into the load lock chamber 3 under atmospheric pressure by the transfer arm A2, and the gate valve G3 is closed (see FIG. 3).
  • the exhaust part 31 is connected to the load lock chamber 3 by the valve V31, the pressure in the load lock room 3 is reduced by the exhaust part 31 so as to be substantially the same as the vacuum state of the transfer chamber 41, and the gate valve G41 is opened.
  • the wafer W in the load lock chamber 3 is loaded into the transfer chamber 41 of the first cluster 4 by the transfer arm A41, and the gate valve G41 is closed.
  • the gate valve G43 is opened, the wafer W is transferred to the chamber 43 by the transfer arm A41, and the gate valve G43 is closed.
  • the gate valve G43 When the processing is performed on the wafer W in the chamber 43, the gate valve G43 is opened, the wafer W is returned into the transfer chamber 41 by the transfer arm A41, and the gate valve G43 is closed.
  • the gate valve G41 When all the predetermined processing is performed on the wafer W, the gate valve G41 is opened, and the wafer W is transferred into the vacuum load lock chamber 3 by the transfer arm A41, and the gate valve G41 is closed.
  • the opening portion 32 is connected to the load lock chamber 3 by the valve V31, and the inside of the load lock chamber 3 is returned to the atmospheric pressure state by the opening portion 32.
  • the gate valve G3 is opened, the wafer W is returned to each storage unit 1 by the transfer arm A2, and the gate valve G3 is closed.
  • the wafer W transferred from each storage unit 1 to the load lock chamber 3 is further processed, for example, in the chamber 52 of the second cluster 5
  • the wafer is transferred from the load lock chamber 3 to the transfer chamber 41 by the transfer arm A41. W is transported and further transported to the relay unit 41a and retained (see FIG. 4).
  • the wafer W that has been processed in the chambers 42 and 43 of the first cluster 4 and returned to the transfer chamber 41 is further processed, for example, in the chamber 52 of the second cluster 5.
  • the wafer W is transferred to the relay unit 41a by the transfer arm A41 and retained.
  • the gate valve G51 is opened, and the wafer W held on the relay unit 41a is received by the transfer arm A51.
  • the wafer W is transferred to the transfer chamber 51 of the cluster 5 by the transfer arm A51 that has received the wafer W, and the gate valve G51 is closed.
  • the wafer W transferred to the transfer chamber 51 is transferred to the chamber 52 by the transfer arm A51 and processed (see FIG. 5).
  • the gate valve G6 is opened, the wafer W in the transfer chamber 51 is transferred into the transfer chamber 6 in the vacuum state by the transfer arm A6, and the gate valve G6 is closed ( (See FIG. 6).
  • the opening portion 62 is connected to the unloading chamber 6 by the valve V61, and the introduction of gas into the unloading chamber 6 is started by the opening portion 62 so as to bring the inside of the unloading chamber 6 to an atmospheric pressure state.
  • the transfer arm A6 that holds the wafer W moves horizontally toward the parallel moving unit 63 and descends by the horizontal moving unit X6 and the vertical moving unit Z6.
  • the wafer W is transferred to and placed on the translation unit 63 by the transfer arm A6.
  • the parallel moving unit 63 moves the wafer W toward the gate valve G2, and stops before the gate valve G2.
  • the gate valve G2 is opened, and the wafer W placed on the parallel moving unit 63 is returned to each storage unit 1 by the transfer arm A2.
  • the unloading chamber 6 has a load lock function for loading the wafer W from the transfer chamber 51 after reducing the internal pressure to a vacuum state, and unloading the wafer W to the atmospheric transfer unit 2 after setting the internal pressure to an atmospheric pressure state. Therefore, it is not necessary to carry out the wafer W using the load lock chamber 3. As a result, it becomes possible to sequentially carry the wafers W into the transfer chamber 41 using the load lock chamber 3, and the processing efficiency can be improved. Since the carry-out chamber 6 extends below the first cluster 4 and the second cluster 5 and is connected to the atmospheric transfer unit 2, it is possible to suppress an increase in the installation area of the substrate processing apparatus due to the provision of the carry-out chamber 6. Become.
  • the carry-out chamber 6 is not limited to the case where the transfer arm A6 is moved by the horizontal movement unit X6 and the vertical movement unit Z6, but a moving stage that moves obliquely downward toward the parallel movement unit 63 instead of the transfer arm A6. You may have.
  • the carry-out chamber 6 portion in which the translation unit 63 is stored is not limited to the case where it is disposed in the space below the first cluster 4 and the second cluster 5 (see FIG. 7). It may be arranged in the space above the two clusters 5. In this case, the carry-out chamber 6 extends upward above the first cluster 4 and the second cluster 5, bends, extends in the space above the first cluster 4 and the second cluster 5, and is connected to the atmospheric transfer unit 2. To do. Then, the transfer arm A6 that holds the wafer W may be moved horizontally and raised toward the parallel moving unit 63 by the horizontal moving unit X6 and the vertical moving unit Z6.
  • the parallel moving unit 63 may move the wafer W toward the atmospheric transfer unit 2, and is not limited to the case of moving substantially parallel to the connecting direction of the first and second clusters 4 and 5.
  • the translation unit 63 has a predetermined angle with respect to the connection direction of the first cluster 4 and the second cluster 5, and is separated from or approaches the first cluster 4 and the second cluster 5.
  • the wafer W may be moved toward the atmospheric transfer unit 2 while moving in the direction.
  • the parallel moving unit 63 may move the wafer W toward the atmospheric transfer unit 2 while moving upward or downward.
  • the carry-out chamber 6 extends substantially horizontally from the other end of the transfer chamber 51 toward the side surfaces of the first cluster 4 and the second cluster 5, is bent, and is substantially parallel to the connecting direction of the first cluster 4 and the second cluster 5. You may extend the side surface of the 1st cluster 4 and the 2nd cluster 5, and you may connect with the air
  • FIG. In this case, the transfer arm A6 holding the wafer W may be horizontally moved toward the parallel moving unit 63 by the horizontal moving unit X6, and the vertical moving unit Z6 may not be provided. Thereby, it becomes possible to suppress an increase in the occupied volume in the space above and below the first cluster 4 and the second cluster 5 by providing the carry-out chamber 6.
  • the substrate processing apparatus in which two clusters are connected is described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and a substrate processing apparatus in which three or more clusters are connected may be used.
  • the carry-out chamber may be provided in the last cluster. Further, when returning the wafer W that has been processed in each cluster to the storage unit, the unloading chamber or the load lock chamber 3 located closer to each cluster is selected, and the wafer is passed through the selected unloading chamber or the load lock chamber 3. W may be carried out to each storage unit.
  • the processed wafers W can be unloaded to the storage unit 1 through the unloading chamber 6 without returning them to the load lock chamber 3 again, so that a large number of wafers W can be processed efficiently.
  • Embodiment 2 The second embodiment relates to a carry-out chamber having a heating function, a cooling function, and a cleaning function, while the carry-out chamber 6 of the first embodiment has a load lock function.
  • FIG. 8 is a schematic side view showing another example of the carry-out chamber. The white arrow in the figure indicates the moving direction of the wafer W.
  • the carry-out chamber 7 includes a heating unit 74, a cooling gas supply unit (cooling unit) 75 that supplies a cooling gas, a cleaning gas supply unit 76 that supplies a cleaning gas, and a cleaning gas recovery unit 77 that recovers the cleaning gas. Including.
  • the cleaning gas supply unit 76 is connected to a discharge pipe (cleaning unit) T76 that protrudes into the carry-out chamber 7 via a valve V76.
  • the cleaning gas recovery unit 77 is connected to a suction pipe T77 protruding into the carry-out chamber 7 via a valve V77. Since the other parts of the carry-out chamber 7 are the same as those in the first embodiment, only the difference in reference numerals is described.
  • the carry-out chamber 7 includes an exhaust part 61, an opening part 62, a valve V61, a transfer arm A6, a horizontal movement part X6, a vertical movement part Z6, and a parallel movement part 63.
  • the heating unit 74 is a line heater, an infrared lamp, or the like made of a heating line provided at a position directly below the translation unit 63 along the translation unit 63, and the wafer W mounted on the translation unit 63 and moving. Heat.
  • the heating unit 74 may be disposed at a position immediately above, one side, or immediately below the parallel moving unit 63. Furthermore, the heating unit 74 may be provided at a plurality of locations around the parallel moving unit 63, such as directly above and below, or on both sides.
  • the substrate processing apparatus heats the wafer W in the unloading chamber 7 by the heating unit 74 while unloading the wafer W to the atmospheric transfer unit 2.
  • the heating unit 74 may be provided along the horizontal movement unit X6 or the vertical movement unit Z6 in order to heat the wafer W that moves horizontally or up and down by the horizontal movement unit X6 or the vertical movement unit Z6.
  • the cooling gas supply part 75 is arrange
  • the cooling gas flows in the unloading chamber 7 along the moving direction of the wafer W, and is discharged from the opening portion 62.
  • the cooling gas flowing in the carry-out chamber 7 cools the wafer W moving by the parallel moving unit 63.
  • the substrate processing apparatus opens the valve V ⁇ b> 75 while the wafer W is being transferred to the atmospheric transfer unit 2 in the discharge chamber 7. Cooling.
  • the cooling gas supply unit 75 is not limited to being disposed in a part of the unloading chamber 7 having the parallel moving unit 63 therein, but is disposed in a part of the unloading chamber 7 near the gate valve G6, and the horizontal moving unit X6 and Cooling may also be performed when the wafer W is moved in the horizontal direction and the vertical direction by the vertical movement unit Z6.
  • the cleaning gas supply unit 76 supplies an active gas that decomposes deposits on the surface of the wafer W to the carry-out chamber 7 as a cleaning gas.
  • a gas containing oxygen or ozone that decomposes the CF polymer may be used.
  • an ultraviolet lamp for decomposing the deposits may be provided to improve the cleaning efficiency with the cleaning gas.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the cleaning method.
  • the white arrow in the figure indicates the moving direction of the stage S on which the wafer W is placed.
  • the arrows in the figure indicate the flow direction of the cleaning gas discharged from the discharge pipe T76 and sucked into the suction pipe T77.
  • the discharge pipe T76 and the suction pipe T77 have a gap with respect to the surface of the wafer W, the axial direction is substantially perpendicular to the moving direction of the wafer W, and the axial direction is substantially parallel to the surface of the wafer W. It has been.
  • the discharge pipe T76 is provided with a plurality of discharge holes along the axial direction, and the discharge direction of each discharge hole is formed in the discharge pipe T76 in a direction from 4 o'clock to 5 o'clock in a cross-sectional view substantially perpendicular to the axial direction. They are arranged to intersect.
  • the suction pipe T77 is provided with a plurality of suction holes along the axial direction, and the suction direction of each suction hole intersects the suction pipe T77 in the direction of 7 o'clock to 8 o'clock in a cross section substantially orthogonal to the axial direction. It is arranged like this.
  • the cleaning gas discharged from the discharge hole of the discharge pipe T76 comes into contact with the surface of the wafer W, bounces off the surface, and is sucked into the suction hole of the suction pipe T77. As the wafer W moves, the entire surface of the wafer W is cleaned by contact with the cleaning gas.
  • the discharge pipe T76 and the suction pipe T77 may be provided along the horizontal movement part X6 or the vertical movement part Z6 in order to clean the wafer W moving horizontally or up and down by the horizontal movement part X6 or the vertical movement part Z6.
  • the wafer W that has been processed in the first cluster 4 or the second cluster 5 can be further subjected to the heating process, the cooling process, and the cleaning process in the unloading chamber 7 to return to each storage unit 1. It becomes possible.
  • the carry-out chamber 7 has a configuration necessary for all of the heat treatment, the cooling treatment, and the cleaning treatment has been described, but the present invention is not limited to this. It suffices if the wafer W moving in the carry-out chamber 7 has a configuration necessary for any one of the heating process, the cooling process, and the cleaning process.
  • Embodiment 3 relates to a form in which the carry-out chamber 6 includes two of a pressure adjustment chamber and an auxiliary carry-out chamber in an atmospheric pressure state.
  • FIG. 10 is a schematic top view showing an example of the substrate processing apparatus according to the third embodiment.
  • the unloading chamber 6 unloads the wafer W unloaded from the pressure adjusting chamber 6V under the atmospheric pressure state and the pressure adjusting chamber 6V for adjusting the pressure from the vacuum state to the atmospheric pressure state or from the atmospheric pressure state to the vacuum state.
  • the pressure regulation chamber 6V includes an exhaust part 61, a valve V61, and an opening part 62 as a pressure regulation part, in addition to the gate valve G6 and the gate valve G7.
  • the pressure adjusting chamber 6V is connected to the transfer chamber 51 through the second opening 60 and the gate valve G6.
  • the exhaust part 61 for decompressing the inside and the opening part 62 for returning the inside to atmospheric pressure are connected to the pressure regulating chamber 6V via the valve V61.
  • the open part 62 makes the inside of the pressure regulation chamber 6V into an atmospheric pressure state by gradually introducing an inert gas such as nitrogen gas or argon gas into the pressure regulation chamber 6V.
  • the valve V61 is a switching valve that connects either the exhaust part 61 or the opening part 62 to the pressure regulation chamber 6V.
  • the auxiliary carry-out chamber 6A is L-shaped in plan view, one end is connected to the gate valve G7 of the pressure adjusting chamber 6V, and the other end downstream is connected to the gate valve G2 of the atmospheric transfer unit 2.
  • the auxiliary carry-out chamber 6 ⁇ / b> A includes the vertical movement unit Z ⁇ b> 6, the horizontal movement unit X ⁇ b> 6, and the parallel movement unit 63 as the transfer unit described in the first embodiment.
  • the auxiliary carry-out chamber 6A may include the line heater 74, the cooling gas supply unit 75, the cleaning gas supply unit 76, or the cleaning gas recovery unit 77 described in the second embodiment. A procedure for carrying out the wafer W will be described below.
  • the pressure adjustment chamber 6V is evacuated by the evacuation unit 61 with the gate valve G6 and the gate valve G7 closed, and decompressed so as to be substantially the same as the vacuum state of the transfer chamber 51.
  • the pressure regulating chamber 6V opens the gate valve G6 after decompression.
  • the transfer arm A51 transfers the wafer W to the pressure adjustment chamber 6V through the second opening 60.
  • the pressure adjusting chamber 6V closes the gate valve G6 again.
  • the opening 62 adjusts the pressure in the pressure adjusting chamber 6V to the atmospheric pressure state.
  • the gate valve G7 is opened.
  • the transfer arm A6 transfers the wafer W from the pressure adjustment chamber 6V to the auxiliary carry-out chamber 6A.
  • the pressure adjustment chamber 6V closes the gate valve G7 after unloading the wafer W.
  • the auxiliary unloading chamber 6 ⁇ / b> A unloads the wafer W to the atmospheric transfer unit 2 using the up / down moving unit Z ⁇ b> 6, the horizontal moving unit X ⁇ b> 6, and the parallel moving unit 63.
  • the processed wafer W carried out to the atmospheric transfer unit 2 through the gate valve G2 is finally transferred to the storage unit 1.
  • the unloading chamber 6 is divided into a pressure adjusting chamber 6V for pressure adjustment and an auxiliary unloading chamber 6A for unloading. Therefore, it is possible to further improve the efficiency of unloading the wafer W.
  • the third embodiment is as described above, and the other configurations and operations are the same as those of the first or second embodiment. Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. .

Abstract

　本本発明は、処理の高効率化が可能なマルチチャンバ方式の基板処理装置を提供する。　ウェーハ（Ｗ）を格納する格納部（１）と、ウェーハ（Ｗ）を気密状態下で処理する複数のチャンバ（４２）、（４３）が周囲に連結してあり、チャンバ（４２）、（４３）との間でウェーハ（Ｗ）を搬送する搬送アーム（Ａ４１）を内部に有する搬送室（４１）と、チャンバ（５２）、（５３）との間でウェーハ（Ｗ）を搬送する搬送アーム（Ａ５１）を内部に有する搬送室（５１）とを備え、搬送室（４１）へウェーハ（Ｗ）を、第１開口部（４１０）を介して搬入する基板処理装置において、第１開口部（４１０）とは異なる位置に設けられた第２開口部（６０）から排出されたウェーハ（Ｗ）を、格納部（１）へ搬送アーム（Ａ６）、水平移動部（Ｘ６）、上下移動部（Ｚ６）及び平行移動部（６３）を用いて搬出する搬出室（６）を備える。

Description

基板処理装置
　本発明は、処理の高効率化が可能なマルチチャンバ方式の基板処理装置に関する。
　複数の基板処理部を連結し、基板処理部間で基板を搬送する基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような基板処理装置として、搬送室と搬送室の周りに連結した複数のチャンバとからなるクラスタを備え、搬送室内に有する搬送アームが基板を各チャンバへ搬送して各チャンバ内で基板に処理を施すマルチチャンバ方式の基板処理装置がある。また、マルチチャンバ方式の基板処理装置として、複数のクラスタを直列に連結し、クラスタ間で基板を受け渡すことで各クラスタへ基板を搬送するマルチクラスタ方式の基板処理装置がある（例えば、特許文献２参照）。
　図１１は、従来技術の基板処理装置の例を示す模式的上面図である。図１１は、基板が搬入される第１クラスタ４００と、第１クラスタ４００に直列に連結してある第２クラスタ５００とを備えるマルチクラスタ方式の基板処理装置の例を示している。第１クラスタ４００は、搬送アームＡ４０１を有する搬送室４０１と、搬送室４０１の周りに連結してあるチャンバ４０２、４０３とを備える。第２クラスタ５００は、搬送アームＡ５０１を有する搬送室５０１と、搬送室５０１の周りに連結してあるチャンバ５０２、５０３とを備える。
　第１クラスタ４００の一端には、ロードロック室３００が連結してあり、他端には、中継部４０１ａを備える。第１クラスタ４００及び第２クラスタ５００内での処理が完了した基板は、ロードロック室３００を介して第１クラスタ４００から搬出される。第１クラスタ４００は、中継部４０１ａを介して第２クラスタ５００と連結する。ロードロック室３００には、大気圧状態下で基板を各格納部１００との間で搬送する大気搬送部２００が連結されている。
　また、ロードロック室３００には、内部を搬送室４０１内の圧力へ減圧するための排気部３０１と、内部を大気搬送部２００内の大気圧へ戻すための開放部３０２とがバルブＶ３０１を介して接続されている。大気搬送部２００は、内部に基板を搬送する搬送アームＡ２００を有する。各格納部１００には、基板となるウェーハＷ０が複数格納されている。次に図１１に示す従来技術のマルチクラスタ方式の基板処理装置が各格納部１００に格納してあるウェーハＷ０に対して処理を施す手順を説明する。
　搬送アームＡ２００は、各格納部１００から、処理を施す一枚のウェーハＷ０を取り出し、ロードロック室３００へ搬送して留め置く。搬送アームＡ４０１は、ロードロック室３００内のウェーハＷ０を受け取って搬送室４０１内に搬入する。搬送室４０１に搬入されたウェーハＷ０に対して、例えばチャンバ４０３内で処理を施す場合、搬送アームＡ４０１により搬送室４０１内のウェーハＷ０がチャンバ４０３内へ搬送される。チャンバ４０３内で処理が完了した場合、搬送アームＡ４０１によりチャンバ４０３内のウェーハＷ０が搬送室４０１内へ搬送され、更にロードロック室３００内へ搬送されて留め置かれる。
　搬送アームＡ２００は、ロードロック室３００内のウェーハＷ０を受け取って格納部１００へ搬出する。搬送室４０１内へ搬入されたウェーハＷ０に、例えば第２クラスタ５００が有するチャンバ５０２内で処理を施す場合、搬送アームＡ４０１により中継部４０１ａへウェーハＷ０が搬送されて留め置かれる。搬送アームＡ５０１は、中継部４０１ａ内のウェーハＷ０を受け取って搬送室５０１へ搬送する。搬送アームＡ５０１は、搬送室５０１内のウェーハＷ０をチャンバ５０２に搬送する。
　チャンバ５０２内で処理が完了した場合、搬送アームＡ５０１によりチャンバ５０２内のウェーハＷ０が搬送室５０１内へ搬送され、更に中継部４０１ａへ搬送されて留め置かれる。搬送アームＡ４０１は、中継部４０１ａ内のウェーハＷ０を受け取って搬送室４０１内へ搬入する。搬送室４０１内のウェーハＷ０は、搬送アームＡ４０１及びＡ２００によりロードロック室３００を介して各格納部１００へ搬出される。
特開２００７－１４９９７３号公報 特開平１０－１４４７６５号公報
　しかしながら、従来技術では、基板の搬出が可能な搬出側のクラスタ（第１クラスタ４００）に直列に連結された他のクラスタ（第２クラスタ５００）から基板を搬出する場合、搬出側のクラスタ（第１クラスタ４００）との間で基板を受け渡しする手順が必要となり、処理の効率が低下するという問題があった。
　本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、処理の高効率化が可能となるマルチチャンバ方式の基板処理装置を提供することにある。
　本願に開示する基板処理装置は、基板を格納する格納部と、基板を気密状態下で処理する複数の気密容器が周囲に連結してあり、前記気密容器との間で基板を搬送する搬送機構を内部に有する搬送室と、該搬送室に設けられた第１開口部を介して基板を前記搬送室へ搬入する搬入部と、前記搬送室の前記第１開口部とは異なる第２開口部から排出された基板を、前記搬送室へ戻すことなく前記格納部へ搬出する搬出部とを備えることを特徴とする。
　本願にあっては、搬送室の一端側に設けられた搬入部により、基板が格納部から搬送室内へ搬入される。第１開口部を介して搬送室に搬入された基板は、各気密容器に搬送されて処理が施される。処理が施された基板は、第１開口部とは異なる第２開口部から搬出部へ排出される。搬出部は基板を搬送室へ戻すことなく格納部へ搬出する。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬出部を内部に有する搬出室を備え、該搬出室は、内部の圧力を調整する圧力調整部を備え、前記搬出部は、前記圧力調整部により内部の圧力を前記搬送室の圧力に略一致させて基板を前記搬送室から搬入し、前記圧力調整部により内部の圧力を前記格納部の圧力に略一致させて前記基板を前記格納部へ搬出するようにしてあることを特徴とする。
　本願にあっては、搬出室は、ロードロック室として機能し、圧力調整部により内部を搬送室内の圧力へ減圧させた後に、搬出部により搬送室から搬出室内へ基板を搬入する。そして、圧力調整部により内部を格納部の例えば大気圧等の圧力へ加圧した後に、搬出部により搬送室から格納部へ基板を搬出する。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬出部と前記搬送室との間に設けられる圧力調整室と、前記搬送室から前記圧力調整室へ基板が排出される前に前記圧力調整室の圧力を真空状態へ調整し、前記基板が前記圧力調整室から前記搬出部へ搬出される前に前記圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する圧力調整部とを備えることを特徴とする。
　本願にあっては、搬出部と前記搬送室との間に圧力調整室を設ける。圧力調整部は、搬送室から圧力調整室へ基板が排出される前に圧力調整室の圧力を真空状態へ調整する。また圧力調整部は、基板が圧力調整室から搬出部へ搬出される前に圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬送室は、直列に複数連結されて搬送室間で基板を搬送可能にしてあり、前記搬入部は、端に配置してある搬送室へ基板を搬入するようにしてあることを特徴とする。
　本願にあっては、直列に連結してある複数の搬送室のうち、端の搬送室へ搬入部により格納室から基板が搬入される。端の搬送室へ搬入された基板は、直列に連結してある搬送室間を搬送され、より最後尾側の搬送室へ移動する。最後尾の搬送室に設けられた搬出部により、基板は格納部へ搬出される。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬送室は、略水平方向に沿って連結してあり、前記搬出部は、前記搬送室から搬入された基板を前記搬送室の上側又は下側へ移動させる上下移動部と、前記搬送室の上側又は下側に配置してあり、前記上下移動部により移動された前記基板を前記搬送室の連結方向と略平行に前記格納部へ移動する平行移動部とを備えることを特徴とする。
　本願にあっては、端の搬送室へ搬入された基板は、水平方向に沿って連結されている複数の搬送室を介して奥側の搬送室へ搬送される。奥側の搬送室へ搬送された基板は、水平方向に沿って連結された複数の搬送室の上側又は下側に向けて搬送され、更に水平方向に沿って複数の搬送室の上側又は下側に搬送されて格納部へ搬出される。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬出部は、基板を加熱する加熱部を備えることを特徴とする。
　本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出部により加熱処理が更に施されて格納部へ搬出される。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬出部は、基板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする。
　本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出部により冷却処理が更に施されて格納部へ搬出される。
　本願に開示する基板処理装置は、前記搬出部は、基板を洗浄する洗浄部を備えることを特徴とする。
　本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出部により洗浄処理が更に施されて格納部へ搬出される。
　当該装置の一観点によれば、搬送室から格納部へ基板を搬出する搬出部を備えることにより、処理の高効率化が可能となる。
基板処理装置の例を示す模式的上面図である。 基板処理装置の例を示す模式的側面図である。 搬送手順を説明するための説明図である。 搬送手順を説明するための説明図である。 搬送手順を説明するための説明図である。 搬送手順を説明するための説明図である。 搬送手順を説明するための説明図である。 搬出室の他の例を示す模式的側面図である。 洗浄方法を説明するための説明図である。 実施の形態３に係る基板処理装置の例を示す模式的上面図である。 従来技術の基板処理装置の例を示す模式的上面図である。
　実施の形態１
　以下、実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。本願に係る基板処理装置は、シリコンウェーハ、ガラス基板又はプラスチック基板等の基板に対して、例えば真空状態下又は雰囲気状態下で薄膜形成等の処理を施す。基板処理装置は、搬送室と、搬送室の周囲に連結された複数のチャンバ（気密容器）とを有するクラスタを備える。搬送室内の基板は、各チャンバに搬送されて各チャンバ内で各種処理が施される。また、搬送室に連結されたチャンバは、内部で基板を処理するチャンバに限るものではなく、基板を真空状態下で検査するために、例えば電子顕微鏡及び各種分光器等の試料室として設けられたチャンバであってもよい。基板処理装置は、一つ又は直列に連結された複数のクラスタを有する。本実施の形態では、直列に連結された２つのクラスタを有するタンデム型の基板処理装置を例に挙げて説明する。また、基板としてウェーハを例に挙げる。
　図１及び図２夫々は、基板処理装置の例を示す模式的上面図及び模式的側面図である。基板処理装置は、ウェーハＷを格納する格納部１、１と、ウェーハＷを大気状態下で搬送する大気搬送部２と、内部の圧力を調整するロードロック室３と、内部で基板を処理する第１クラスタ４及び第２クラスタ５と、ウェーハＷを搬出する後述の搬出部を内部に有する搬出室６とを備える。第１クラスタ４及び第２クラスタ５は、直列に連結され、第１クラスタ４を介して第２クラスタ５へ基板が搬送可能にしてある。各格納部１には、基板となるウェーハＷが複数格納されている。
　大気搬送部２は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ２と、搬送アームＡ２を水平方向及び上下方向に夫々移動する水平移動部Ｘ２及び上下移動部Ｚ２とを有する。大気搬送部２は、ロードロック室３の一端に設けられた開口部にゲートバルブＧ３を介して連結されている。ロードロック室３の他端に設けられた開口部には、第１クラスタ４の一端に設けられた第１開口部４１０がゲートバルブＧ４１を介して連結されている。ロードロック室３は、ゲートバルブＧ３、Ｇ４１を閉鎖することにより、気密状態となる。
　また、ロードロック室３には、内部を減圧するための排気部３１と、内部を大気圧に戻すための開放部３２とがバルブＶ３１を介して接続されている。開放部３２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々にロードロック室３に導入することによりロードロック室３内を大気圧状態にする。バルブＶ３１は、排気部３１及び開放部３２のいずれかをロードロック室３に連結する切替バルブである。第１クラスタ４は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ４１を有する搬送室４１と、搬送室４１の周りに配置されたチャンバ４２、４３とを備える。搬送アームＡ２及びロードロック室３は、ウェーハＷを搬送室４１へ搬入する搬入部として機能する。
　搬送室４１の側面に設けられた各開口部と、チャンバ４２、４３夫々に設けられた開口部とは、ゲートバルブＧ４２、Ｇ４３を介して連結されている。第１クラスタ４は、中継部４１ａを備え、中継部４１ａに設けられた開口部と、第２クラスタ５の一端に設けられた開口部とが、ゲートバルブＧ５１を介して連結されている。第２クラスタ５は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ５１を有する搬送室５１と、搬送室５１の周りに配置されたチャンバ５２、５３とを有する。搬送室５１の側面に設けられた各開口部と、チャンバ５２、５３夫々に設けられた開口部とは、ゲートバルブＧ５２、５３を介して連結されている。
　搬送室５１の他端には、搬送室５１の他端から第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側に向かって延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向と略平行に第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側を延びて大気搬送部２に連結する管状の搬出室６を有する。搬送室５１の他端に設けられた第２開口部６０は、ゲートバルブＧ６を介して搬出室６の一端に設けられた開口部に連結されている。第１クラスタ４及び第２クラスタ５での成膜処理を終えたウェーハＷが排出される第２開口部６０は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５での成膜処理のためにウェーハＷが搬入される第１開口部４１０と対向する位置に設けられている。なお、本実施形態では第１開口部４１０と第２開口部６０とを対向する位置に設ける例を挙げたがこれに限るものではない。第１開口部４１０と第２開口部６０とが異なる位置に存在すれば、他の位置であっても良い。搬出室６の他端に設けられた開口部には、ゲートバルブＧ２が設けられ、ゲートバルブＧ２を介して大気搬送部２に連結されている。搬出室６は、ゲートバルブＧ６、Ｇ２を閉鎖することにより、気密状態となる。
　搬出室６は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ６と、搬送アームＡ６を水平方向及び上下方向に夫々移動する水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６と、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向と略平行にウェーハＷを大気搬送部２に向かって移動する平行移動部６３とを有する。搬送アームＡ６、水平移動部Ｘ６、上下移動部Ｚ６及び平行移動部６３は、ウェーハＷを搬送室５１から各格納部１が連結された大気搬送部２へ搬出する搬出部として機能する。平行移動部６３は、例えばモータにより回転されるボールねじ又は直線移動するリニアモータを用いた移動ステージであり、載置されたウェーハＷを移動する。また、平行移動部６３は、ベルトコンベアでもよい。
　搬出室６には、内部を減圧するための排気部６１と、内部を大気圧に戻すための開放部６２とがバルブＶ６１を介して接続されている。バルブＶ６１は、排気部６１及び開放部６２のいずれかを搬出室６に連結する切替バルブである。開放部６２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々に搬出室６に導入することにより搬出室６内を大気圧状態にする。排気部６１及び開放部６２は、搬出室６内の圧力を調整する圧力調整部として機能する。搬送アームＡ２は、一端にウェーハＷを保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部が格納部１と、該格納部１の反対側に位置するロードロック室３又は搬出室６とに対向する。そして、搬送アームＡ２は、伸長して保持部により保持しているウェーハＷを所定の位置に搬送し、ウェーハＷの保持を解除して収縮し、搬送を完了する。
　搬送アームＡ４１は、両端にウェーハＷを各保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部がロードロック室３と、チャンバ４２、４３と、中継部４１ａとに対向する。そして、搬送アームＡ４１は、伸長して保持部により保持しているウェーハＷを所定の位置に移動し、ウェーハＷの保持を解除して収縮することでウェーハＷを所定の位置へ搬送する。搬送アームＡ５１は、両端にウェーハＷを各保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部が中継部４１ａと、チャンバ５２、５３と、搬出室６とに対向することで同様にウェーハＷを所定の位置へ搬送する。搬送アームＡ６は、一端にウェーハＷを保持するフォーク型の保持部を有し、伸長して搬送アームＡ５１が保持するウェーハＷを受け取り、収縮して搬出室６内に搬入する。次に基板処理装置が各格納部１に格納してあるウェーハＷを搬送する手順を説明する。
　図３乃至図７は、搬送手順を説明するための説明図である。バルブＶ３１により開放部３２がロードロック室３に連結され、ロードロック室３の内部が開放部３２により大気圧状態にされる。各格納部１から、一枚のウェーハＷが、搬送アームＡ２により保持される。ゲートバルブＧ３が開放され、搬送アームＡ２によりウェーハＷが大気圧状態のロードロック室３内へ搬入され、ゲートバルブＧ３が閉鎖される（図３参照）。
　バルブＶ３１により排気部３１がロードロック室３に連結され、排気部３１によりロードロック室３内が搬送室４１の真空状態と略同一となるよう減圧され、ゲートバルブＧ４１が開放される。搬送アームＡ４１によりロードロック室３内のウェーハＷが、第１クラスタ４の搬送室４１内に搬入され、ゲートバルブＧ４１が閉鎖される。搬送室４１に搬入されたウェーハＷに対して、例えばチャンバ４３内で処理を施す場合、ゲートバルブＧ４３が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷがチャンバ４３へ搬送され、ゲートバルブＧ４３が閉鎖される。
　チャンバ４３内のウェーハＷに対して処理が施された場合、ゲートバルブＧ４３が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが搬送室４１内へ戻され、ゲートバルブＧ４３が閉鎖される。ウェーハＷに所定の全ての処理を施した場合、ゲートバルブＧ４１が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが真空状態のロードロック室３内へ搬送され、ゲートバルブＧ４１が閉鎖される。バルブＶ３１により開放部３２がロードロック室３に連結され、ロードロック室３の内部が開放部３２により大気圧状態に戻される。ゲートバルブＧ３が開放され、搬送アームＡ２によりウェーハＷが各格納部１に戻され、ゲートバルブＧ３が閉鎖される。
　各格納部１からロードロック室３に搬送されたウェーハＷに対して、例えば第２クラスタ５が有するチャンバ５２内で更に処理を施す場合、搬送アームＡ４１によりロードロック室３から搬送室４１にウェーハＷが搬送され、更に中継部４１ａへ搬送されて留め置かれる（図４参照）。また、第１クラスタ４が有するチャンバ４２、４３内で処理が施されて搬送室４１に戻されたウェーハＷに対して、例えば第２クラスタ５が有するチャンバ５２内で更に処理を施す場合にも、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが中継部４１ａへ搬送されて留め置かれる。ゲートバルブＧ５１が開放され、搬送アームＡ５１により、中継部４１ａに留め置かれたウェーハＷが受け取られる。
　ウェーハＷを受け取った搬送アームＡ５１により、ウェーハＷがクラスタ５が有する搬送室５１へ搬送され、ゲートバルブＧ５１が閉鎖される。搬送室５１へ搬送されたウェーハＷは、同様に搬送アームＡ５１によりチャンバ５２に搬送されて処理が施される（図５参照）。チャンバ５２内の処理が完了した場合、ゲートバルブＧ６が開放され、搬送アームＡ６により搬送室５１内のウェーハＷが、内部が真空状態の搬出室６へ搬入され、ゲートバルブＧ６が閉鎖される（図６参照）。バルブＶ６１により開放部６２が搬出室６に連結され、搬出室６の内部を大気圧状態にすべく開放部６２により搬出室６内へのガスの導入が開始される。
　ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により平行移動部６３に向けて水平移動すると共に下降する。ウェーハＷは、搬送アームＡ６により平行移動部６３へ搬送されて載置される。平行移動部６３は、ウェーハＷをゲートバルブＧ２に向かって移動し、ゲートバルブＧ２の手前で停止する。搬出室６の内部が大気状態に達した場合、ゲートバルブＧ２が開放され、搬送アームＡ２により、平行移動部６３に載置されているウェーハＷが各格納部１に戻される。
　本実施の形態１では、第１クラスタ４を介して第２クラスタ５に搬送されたウェーハＷを各格納部１に戻す場合、搬出室６内を通って搬出することにより、第１クラスタ４に戻す手順を省いて処理の高効率化が可能となる。また、搬出室６は、内部の圧力を真空状態へ減圧した後にウェーハＷを搬送室５１から搬入し、内部の圧力を大気圧状態にした後に大気搬送部２へ搬出するロードロック機能を有することにより、ロードロック室３を用いてウェーハＷを搬出する必要がない。これにより、ロードロック室３を用いてウェーハＷを搬送室４１へ順次搬入することが可能となり、処理の高効率化が得られる。搬出室６は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側を延びて大気搬送部２に連結するため、搬出室６を設けることによる基板処理装置の設置面積の増大を抑えることが可能となる。
　搬出室６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により移動する搬送アームＡ６を有する場合に限るものではなく、搬送アームＡ６の代わりに平行移動部６３に向けて斜め下方に移動する移動ステージを有していてもよい。平行移動部６３が格納された搬出室６部分は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側の空間に配置される場合に限るものではなく（図７参照）、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側の空間に配置されてもよい。この場合、搬出室６は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上方に向かって延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側の空間内を延びて大気搬送部２に連結する。そして、ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により平行移動部６３に向けて水平移動すると共に上昇するとよい。
　平行移動部６３は、大気搬送部２に向けてウェーハＷを移動すればよく、第１、第２クラスタ４、５の連結方向と略平行に移動する場合に限るものではない。例えば、平行移動部６３は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向に対して所定の角度を有し、第１クラスタ４及び第２クラスタ５との間で離間する方向、又は接近する方向に移動しながらウェーハＷを大気搬送部２に向けて移動していてもよい。また、例えば、平行移動部６３は、上方、又は下方へ移動しながらウェーハＷを大気搬送部２に向けて移動してもよい。
　搬出室６は、搬送室５１の他端から第１クラスタ４及び第２クラスタ５の側面に向かって略水平に延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向と略平行に第１クラスタ４及び第２クラスタ５の側面を延びて大気搬送部２に連結してもよい。この場合、ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６により平行移動部６３に向けて水平移動するとよく、上下移動部Ｚ６を設けなくてよい。これにより、搬出室６を設けることによる第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側及び下側の空間について、占有体積の増大を抑制することが可能となる。
　本実施の形態１では、２つのクラスタが連結された基板処理装置を例に挙げたがこれに限るものでなく、３つ以上のクラスタが連結された基板処理装置であってもよい。この場合、搬出室は、最後尾のクラスタに設けるとよい。また、各クラスタで処理を完了したウェーハＷを格納部に戻す場合、各クラスタからより近い位置にある搬出室又はロードロック室３を選択し、選択した搬出室又はロードロック室３を介してウェーハＷを各格納部へ搬出するとよい。
　複数のクラスタが連結された基板処理装置に限るものではなく、一つのクラスタを有する基板処理装置であってもよい。これにより、処理済みのウェーハＷをロードロック室３へ再び戻すことなく搬出室６を通じて格納部１へ搬出できることから、数多くのウェーハＷを効率よく処理することが可能となる。
　実施の形態２
　実施の形態２は、実施の形態１の搬出室６がロードロック機能を有するのに対して、更に加熱機能、冷却機能及び洗浄機能を有する搬出室に関する。図８は、搬出室の他の例を示す模式的側面図である。図中白抜矢印は、ウェーハＷの移動方向を示す。搬出室７は、加熱部７４と、冷却ガスを供給する冷却ガス供給部（冷却部）７５と、洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給部７６と、洗浄ガスを回収する洗浄ガス回収部７７とを含む。洗浄ガス供給部７６は、搬出室７の内部に突出する吐出管（洗浄部）Ｔ７６にバルブＶ７６を介して連結されている。
　洗浄ガス回収部７７は、搬出室７の内部に突出する吸入管Ｔ７７にバルブＶ７７を介して連結されている。搬出室７のその他の各部は、実施の形態１と同様であるので符号の相違を記載するに留める。搬出室７は、排気部６１と、開放部６２と、バルブＶ６１と、搬送アームＡ６と、水平移動部Ｘ６と、上下移動部Ｚ６と、平行移動部６３とを含む。加熱部７４は、平行移動部６３に沿って平行移動部６３の直下の位置に設けられた発熱線からなるラインヒータ又は赤外線ランプ等であり、平行移動部６３に載置されて移動するウェーハＷを加熱する。なお、加熱部７４を平行移動部６３の直下の位置に設けた例を示したが、これに限るものではない。加熱部７４は平行移動部６３の直上、一側方、または直下の位置に配置されても良い。さらに、加熱部７４は平行移動部６３の直上及び直下または両側方等の周囲複数箇所に設けられても良い。基板処理装置は、第１クラスタ４又は第２クラスタ５による処理が完了したウェーハＷを加熱する場合、搬出室７内でウェーハＷを大気搬送部２へ搬出する間に加熱部７４により加熱する。加熱部７４は、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６により水平又は上下に移動するウェーハＷを加熱すべく、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６に沿って設けてもよい。
　冷却ガス供給部７５は、開放部６２よりも水平移動部Ｘ６側に配置してあり、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを冷却ガスとして搬出室７に供給する。冷却ガスは、搬出室７内をウェーハＷの移動方向に沿って流れ、開放部６２から排出される。搬出室７内を流れる冷却ガスは、平行移動部６３により移動するウェーハＷを冷却する。基板処理装置は、第１クラスタ４又は第２クラスタ５内で処理が完了したウェーハＷを冷却する場合、バルブＶ７５を開放し、搬出室７内でウェーハＷを大気搬送部２に搬出する間に冷却する。冷却ガス供給部７５は、平行移動部６３を内部に有する搬出室７の一部に配置する場合に限らず、ゲートバルブＧ６付近の搬出室７の一部に配置して、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により水平方向及び上下方向にウェーハＷが移動している場合にも冷却してもよい。
　洗浄ガス供給部７６は、ウェーハＷの表面の付着物を分解する活性ガスを洗浄ガスとして搬出室７に供給する。例えば、ウェーハＷの付着物がＣＦ系（フロロカーボン系）ポリマである場合、ＣＦ系ポリマを分解する酸素又はオゾンを含んだガスを用いるとよい。また、付着物を分解する紫外線ランプを設けて洗浄ガスによる洗浄効率を向上させてもよい。図９は、洗浄方法を説明するための説明図である。図中白抜矢印は、ウェーハＷが載置されたステージＳの移動方向を示す。図中矢印は、吐出管Ｔ７６から吐出し、吸入管Ｔ７７へ吸入される洗浄ガスの流れる方向を示す。吐出管Ｔ７６及び吸入管Ｔ７７は、ウェーハＷの表面に対して間隙を有し、軸方向がウェーハＷの移動方向に略垂直であり、かつ軸方向がウェーハＷの表面に略平行となるよう設けられている。
　また、吐出管Ｔ７６には、複数の吐出孔が軸方向に沿って設けられており、各吐出孔の吐出方向が軸方向と略直交する断面視４時～５時の方向で吐出管Ｔ７６に交差するよう配置してある。吸入管Ｔ７７には、複数の吸入孔が軸方向に沿って設けられており、各吸入孔の吸入方向が軸方向と略直交する断面視７時～８時の方向で吸入管Ｔ７７に交差するよう配置してある。吐出管Ｔ７６の吐出孔から吐出した洗浄ガスは、ウェーハＷの表面に接触し、表面で跳ね返って吸入管Ｔ７７の吸入孔へ吸入される。ウェーハＷの移動に伴ってウェーハＷの表面全体が洗浄ガスとの接触により洗浄される。吐出管Ｔ７６及び吸入管Ｔ７７は、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６により水平又は上下に移動するウェーハＷを洗浄すべく、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６に沿って設けてもよい。
　本実施の形態により、第１クラスタ４又は第２クラスタ５内で処理を完了したウェーハＷに対して搬出室７により加熱処理、冷却処理及び洗浄処理を更に施して各格納部１に戻ることが可能となる。また、本実施の形態では、搬出室７が加熱処理、冷却処理及び洗浄処理の全ての処理に必要な構成を有する場合を示したがこれに限るものではない。搬出室７内を移動するウェーハＷに対して加熱処理、冷却処理又は洗浄処理のいずれかに必要な構成を有しておればよい。
　実施の形態３
　実施の形態３は搬出室６が圧力調整室と大気圧状態にある補助搬出室との２つを含む形態に関する。図１０は実施の形態３に係る基板処理装置の例を示す模式的上面図である。搬出室６は真空状態から大気圧状態へ、又は大気圧状態から真空状態へ圧力を調整する圧力調整室６Ｖ及び大気圧状態下で圧力調整室６Ｖから搬出されたウェーハＷを格納部１へ搬出する補助搬出室６Ａを含む。圧力調整室６ＶはゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７の他、圧力調整部としての排気部６１、バルブＶ６１及び開放部６２を備える。圧力調整室６Ｖは第２開口部６０及びゲートバルブＧ６を介して搬送室５１に連結されている。
　内部を減圧するための排気部６１と、内部を大気圧に戻すための開放部６２とがバルブＶ６１を介して圧力調整室６Ｖに接続されている。開放部６２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々に圧力調整室６Ｖに導入することにより圧力調整室６Ｖ内を大気圧状態にする。バルブＶ６１は、排気部６１及び開放部６２のいずれかを圧力調整室６Ｖに連結する切替バルブである。ゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７を閉じた状態で、バルブＶ６１により排気部６１を圧力調整室６Ｖに連結した場合、排気部６１の排気により圧力調整室６Ｖ内は搬送室５１の真空状態と略同一となるよう減圧される。なお、圧力調整室６Ｖにベルトコンベアまたは搬送ロボット等の図示しない搬送機構を設け、ウェーハＷを搬送室５１から補助搬出室６Ａへ搬送してもよい。
　補助搬出室６Ａは平面視Ｌ字型であり、一端は圧力調整室６ＶのゲートバルブＧ７に連結され、下流である他端は大気搬送部２のゲートバルブＧ２に連結されている。補助搬出室６Ａは実施の形態１で述べた搬送部としての上下移動部Ｚ６、水平移動部Ｘ６及び平行移動部６３を含む。なお、補助搬出室６Ａは実施の形態２で述べたラインヒータ７４、冷却ガス供給部７５、洗浄ガス供給部７６または洗浄ガス回収部７７を含んでいても良い。以下ウェーハＷの搬出手順を説明する。圧力調整室６ＶはゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７を閉じた状態で、排気部６１により排気を行い、搬送室５１の真空状態と略同一となるよう減圧する。圧力調整室６Ｖは減圧後ゲートバルブＧ６を開く。搬送アームＡ５１は第２開口部６０を介してウェーハＷを圧力調整室６Ｖへ搬送する。圧力調整室６ＶはウェーハＷの搬出後、再びゲートバルブＧ６を閉じる。その後、開放部６２は圧力調整室６Ｖ内の圧力を大気圧状態へ調整する。圧力調整室６Ｖは大気圧へ戻した後、ゲートバルブＧ７を開く。搬送アームＡ６はウェーハＷを圧力調整室６Ｖから補助搬出室６Ａへ搬送する。
　圧力調整室６ＶはウェーハＷの搬出後、ゲートバルブＧ７を閉じる。補助搬出室６Ａは上下移動部Ｚ６、水平移動部Ｘ６及び平行移動部６３を用いてウェーハＷを大気搬送部２へ搬出する。ゲートバルブＧ２を介して大気搬送部２へ搬出された処理済みのウェーハＷは、格納部１へ最終的に搬送される。本実施形態によれば真空状態又は大気圧状態へ圧力調整するのに時間を要するところ、搬出室６を圧力調整用の圧力調整室６Ｖと搬出用の補助搬出室６Ａとの２つに分けたので、よりウェーハＷの搬出効率を向上させることが可能となる。
　本実施の形態３は以上の如きであり、その他の構成及び作用は実施の形態１または２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
　１、１００　格納部
　２、２００　大気搬送部
　３、３００　ロードロック室（搬入部）
　４、４００　第１クラスタ
　５、５００　第２クラスタ
　６、７　搬出室
　６Ｖ　圧力調整室
　６Ａ　補助搬出室
　Ｗ、Ｗ０　ウェーハ（基板）
　３１、６１、３０１　排気部（圧力調整部）
　３２、６２、３０２　開放部（圧力調整部）
　Ｖ３１、Ｖ６１、Ｖ７５～Ｖ７７、Ｖ３０１　バルブ
　４１、５１、４０１、５０１　搬送室
　４１ａ、４０１ａ　中継部
　Ａ２　搬送アーム（搬入部）
　Ａ４１、Ａ５１、Ａ４０１、Ａ５０１　搬送アーム
　Ａ６　搬送アーム（搬出部）
　４２、４３、５２、５３、４０２、４０３、５０３、５０３　チャンバ（気密容器）
　６０　第２開口部
　６３　平行移動部（搬出部）
　７４　加熱部
　７５　冷却ガス供給部（冷却部）
　７６　洗浄ガス供給部
　７７　洗浄ガス回収部
　４１０　第１開口部
　Ｔ７６　吐出管（洗浄部）
　Ｔ７７　吸入管
　Ｇ２、Ｇ３、Ｇ７、Ｇ４１～Ｇ４３、Ｇ５１～Ｇ５３、Ｇ６　ゲートバルブ
　Ｘ２　水平移動部
　Ｘ６　水平移動部（搬出部）
　Ｚ２　上下移動部
　Ｚ６　上下移動部（搬出部）

Claims (8)

  1. 　基板を格納する格納部と、
    　基板を気密状態下で処理する複数の気密容器が周囲に連結してあり、前記気密容器との間で基板を搬送する搬送機構を内部に有する搬送室と、
    　該搬送室に設けられた第１開口部を介して基板を前記搬送室へ搬入する搬入部と、
    　前記搬送室の前記第１開口部とは異なる第２開口部から排出された基板を、前記搬送室へ戻すことなく前記格納部へ搬出する搬出部と
    　を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 　前記搬出部を内部に有する搬出室を備え、
    　該搬出室は、内部の圧力を調整する圧力調整部を備え、
    　前記搬出部は、前記圧力調整部により内部の圧力を前記搬送室の圧力に略一致させて基板を前記搬送室から搬入し、前記圧力調整部により内部の圧力を前記格納部の圧力に略一致させて前記基板を前記格納部へ搬出するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記搬出部と前記搬送室との間に設けられる圧力調整室と、
    　前記搬送室から前記圧力調整室へ基板が排出される前に前記圧力調整室の圧力を真空状態へ調整し、前記基板が前記圧力調整室から前記搬出部へ搬出される前に前記圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する圧力調整部と
    　を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。
  4. 　前記搬送室は、直列に複数連結されて搬送室間で基板を搬送可能にしてあり、
    　前記搬入部は、端に配置してある搬送室へ基板を搬入するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  5. 　前記搬送室は、略水平方向に沿って連結してあり、
    　前記搬出部は、
    　前記搬送室から搬入された基板を前記搬送室の上側又は下側へ移動させる上下移動部と、
    　前記搬送室の上側又は下側に配置してあり、前記上下移動部により移動された前記基板を前記搬送室の連結方向と略平行に前記格納部へ移動する平行移動部と
    　を備えることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 　前記搬出部は、基板を加熱する加熱部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
  7. 　前記搬出部は、基板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
  8. 　前記搬出部は、基板を洗浄する洗浄部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
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