WO2012098871A1 - 真空処理装置 - Google Patents

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WO2012098871A1
WO2012098871A1 PCT/JP2012/000271 JP2012000271W WO2012098871A1 WO 2012098871 A1 WO2012098871 A1 WO 2012098871A1 JP 2012000271 W JP2012000271 W JP 2012000271W WO 2012098871 A1 WO2012098871 A1 WO 2012098871A1
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vacuum
transfer
modules
substrate
load lock
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PCT/JP2012/000271
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English (en)
French (fr)
Inventor
真士 若林
仙尚 小林
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cluster tool type vacuum processing system, and more particularly to a vacuum processing apparatus provided with a plurality of vacuum transfer mechanisms in a vacuum transfer chamber.
  • the cluster tool method is a method in which a plurality of process modules that perform predetermined processing under reduced pressure are arranged around a vacuum transfer chamber in order to make processes consistent, connected, or complex. Typically used in semiconductor manufacturing equipment.
  • the transfer space in the vacuum transfer chamber is divided into multiple vacuum transfer areas in the depth direction, and each vacuum transfer is performed.
  • a vacuum transfer robot is installed in the area to transfer the substrate to and from the surrounding process modules, and a relay stand for transferring the substrate between the vacuum transfer robots is arranged near the boundary between the vacuum transfer areas.
  • Patent Document 2 See, for example, Patent Document 2.
  • the front vacuum transfer robot and the back vacuum transfer robot are connected in series via the relay stand as viewed from the load lock module that interfaces the atmospheric space on the load port side and the decompression space in the vacuum transfer chamber. It becomes the composition.
  • the conventional cluster tool that employs a configuration in which a plurality of vacuum transfer robots are connected in series in the vacuum transfer chamber is used when all the process modules are uniformly performed in parallel with the same single process.
  • the transport capacity reaches a limit.
  • each vacuum transfer robot receives an unprocessed substrate from the load-lock module within a certain cycle, and puts / removes the substrate to / from each process module around the vacuum transfer area in charge. And the operation of feeding the processed substrate to the load lock module side must be performed in sequence.
  • the transfer load is concentrated on the front vacuum transfer robot, where the transfer capacity of the entire system reaches its limit, and the throughput is limited. This problem becomes more prominent as the process time is shorter, and becomes a fatal throughput limiting factor in a short process such as 1 minute or less or 30 seconds or less.
  • the load port side concentrates on one cassette holding a substrate being processed or in process.
  • removal of unprocessed substrates and loading of processed substrates must be performed frequently and promptly (in line with loading and unloading of all substrates in all loadlock modules). Therefore, not only the transfer efficiency in the vacuum transfer chamber but also the improvement of the transfer efficiency in the atmospheric transfer chamber becomes an issue.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above, and provides a vacuum processing apparatus that improves the transfer efficiency and throughput of a vacuum transfer system having a plurality of vacuum transfer mechanisms.
  • the present invention provides a vacuum processing apparatus that improves the transfer efficiency of an atmospheric transfer system that transfers a substrate between a load port and a load lock module.
  • a vacuum processing apparatus includes a vacuum transfer chamber in which a chamber is maintained in a reduced pressure state, first and second vacuum transfer areas provided separately in the vacuum transfer chamber in the horizontal direction, A first set of process modules and a first set of loadlock modules disposed around the vacuum transfer chamber adjacent to the first vacuum transfer area; and adjacent to the second vacuum transfer area.
  • the second set of process modules disposed around the vacuum transfer chamber, the first set of process modules, and the first set of load lock modules are accessed to access each module and substrate.
  • Each of the access destination modules is accessed by accessing the first vacuum transfer mechanism for transferring and transferring the substrate within the first vacuum transfer area and the second set of process modules.
  • a second vacuum transfer mechanism for transferring the substrate and the substrate, and transferring the substrate in the second vacuum transfer area, and disposed on a floor higher or lower than the first set of load lock modules.
  • a third vacuum transfer mechanism for transferring the substrate and transferring the substrate in the third vacuum transfer area.
  • the first vacuum transfer mechanism and the second vacuum transfer mechanism operate independently of each other, and the first vacuum transfer mechanism is used only for transferring the substrate in the first vacuum transfer area. It is only necessary to be engaged, and it is not necessary to participate in (bridge) the substrate transfer between the second set (second floor) of the load lock module and the second set of process modules. Therefore, the transport load does not concentrate on the first vacuum transport mechanism. As described above, since the transfer load is evenly or appropriately distributed to all the vacuum transfer robots, the transfer capacity and transfer efficiency of the entire system are high, and the throughput of a single time process in the cluster tool can be improved.
  • the vacuum processing apparatus is provided with a vacuum transfer chamber in which the chamber is kept in a reduced pressure state and a periphery of the vacuum transfer chamber, and a predetermined process is performed on the substrate in the reduced pressure chamber.
  • One or a plurality of process modules and a substrate provided around the vacuum transfer chamber, and the chamber is selectively switched to an atmospheric state or a reduced pressure state and transferred between the atmospheric space and the vacuum transfer chamber
  • a plurality of load lock modules that temporarily hold the substrate and between one of the load lock modules and one of the process modules or between different process modules
  • One of the first load port provided at a predetermined position in the atmospheric space facing the plurality of load lock modules and the first cassette placed in the first load port for performing the loading
  • the first and second atmospheric transfer robots alternately access the first cassette that is being processed in the lot on the first load port or that is in progress to take out / take out the substrate. Since the charging can be performed quickly and smoothly, the transfer efficiency of the atmospheric system between the first load port and the load lock module can be greatly improved, and the high throughput of the vacuum system can be easily accommodated. Can do.
  • the vacuum processing apparatus of the present invention it is possible to improve the transfer efficiency and throughput of a vacuum transfer system having a plurality of vacuum transfer mechanisms by the configuration and operation as described above. Furthermore, the load port and the load lock module It is also possible to improve the transfer efficiency of the atmospheric transfer system for transferring the substrate between them.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are a plan view and a longitudinal sectional view, respectively, showing the overall configuration of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 show the overall configuration of FIG. 1 separately for the first and second processing units operating in parallel.
  • This vacuum processing apparatus is configured as a cluster tool type plasma processing apparatus, and has a pentagonal shape in which a pair of sides extending in the apparatus depth direction (X direction in the drawing) is approximately twice as long as the other sides.
  • four process modules PM 1 , PM 2 , PM 3 , PM 4 and four load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 are arranged in a cluster.
  • the vacuum transfer chamber 10 has a two-story structure, and the first floor is provided with first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 divided in a horizontal depth direction (X direction). It has been. Then, the first around the vacuum transfer area TE 1, respectively connected through the two side walls of the hypotenuse first set of two load-lock modules LM L1, LM L2 is a gate valve GV L1, GV L2 At the same time, a first set of two process modules PM 1 and PM 2 are connected to two side walls facing in parallel in the width direction (Y direction) via gate valves GV 1 and GV 2 , respectively. On the other hand, around the second vacuum transfer area TE 2, a second set of two process modules PM 3 and PM 4 are arranged on two side walls facing in parallel in the width direction (Y direction), and gate valves GV 3 and GV. 4 are connected to each other.
  • Second floor are all turned to the third vacuum transfer area TE 3 of the vacuum transfer chamber 10.
  • the third vacuum transfer area TE 3 is vertically separated from the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 on the first floor by a horizontal partition plate 11.
  • the partition plate 11 is cut out at an intermediate portion in the depth direction (X direction) to form an opening 13, and the third vacuum transfer area TE 3 passes from the second floor to the first floor through the opening 13. It goes down and interrupts between the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 .
  • Load lock modules LM U1 and LM U2 are connected to each other through gate valves GV U1 and GV U2 .
  • the process modules (processing devices) PM 1 , PM 2 , PM 3 , PM 4 have a vacuum chamber 12 in which the interior of the chamber is always kept in a reduced pressure state with a variable pressure by a dedicated exhaust device (not shown).
  • a dedicated exhaust device not shown.
  • one or a plurality of substrates to be processed such as a semiconductor wafer W, is placed on a mounting table 14 disposed in the center of the room, and a desired plasma is used using a predetermined power (processing gas, high-frequency power, etc.).
  • Processing such as vacuum film formation processing such as CVD, ALD (Atomic Layer Deposition) or sputtering, heat treatment, semiconductor wafer surface cleaning processing, dry etching processing, and the like are performed.
  • the load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 can communicate with the atmospheric transfer chamber of the loader module 15 described later via the door valves DV L1 , DV L2 , DV U1 , DV U2 , respectively.
  • Each loading lock chamber 16 is provided with a mounting table 18 for temporarily holding the semiconductor wafer W transferred between the loader module 15 and the vacuum transfer chamber 10.
  • the load lock chambers 16 of the load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 , and LM U2 are connected to the exhaust device 22 via the on-off valve 20 and are connected via the on-off valve 24.
  • FIG. 2 for simplification of illustration, only one on-off valve 20 for exhaust is provided for one of the load lock modules LM L1 and LM L2 on the first floor, and two on-off valves 24 for purging are provided. Only one of the floor loadlock modules LM U1 and LM U2 is shown.
  • the vacuum transfer chamber 10 is connected to a dedicated exhaust device 28, and the interior of the chamber is normally kept at a constant pressure with a constant pressure.
  • first and second vacuum transfer robots (vacuum transfer mechanisms) 30 and 32 are respectively provided in the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 , and in the third vacuum transfer area TE 3 .
  • a third vacuum transfer robot (vacuum transfer mechanism) 34 is provided.
  • the first vacuum transfer robot 30 has a main body installed at the center of the first vacuum transfer area TE 1 and a pair of transfer arms F a , F that can be turned, moved up and down (or expanded and contracted) on the main body. b , each of the transfer arms F a and F b can hold or support one semiconductor wafer W horizontally by its fork-shaped end effector.
  • the first vacuum transfer robot 30 includes a first set of process modules PM 1 and PM 2 and a first set of load lock modules LM L1 , which are arranged around the first vacuum transfer area TE 1 .
  • any of LM L2 can be accessed, and the transfer arm F a passes through the open gate valve GV (GV 1 , GV 2 , GV L1 , GV L2 ) into the chamber 12 (16) of the access destination module. , F selectively inserting one of b, the mounting table 14 of the semiconductor wafer W before processing on the (18) carried (loaded), or the mounting table 14 (18) semiconductor wafer after processing the W Can be unloaded.
  • GV open gate valve
  • the second vacuum transfer robot 32 includes a main body installed at the center of the second vacuum transfer area TE 2 and a pair of transfer arms F c and F that can be swung, moved up and down (or expanded and contracted) on the main body. d , each of the transfer arms F c and F d can hold or support one semiconductor wafer W horizontally by its fork-shaped end effector.
  • the second vacuum transfer robot 32 can access any of the second set of process modules PM 3 and PM 4 arranged around the second vacuum transfer area TE 2 and is in an open state.
  • One of the transfer arms F c , F d is selectively inserted into the chamber 12 of the access destination module through the gate valve GV (GV 3 , GV 4 ), and before the processing is performed on the mounting table 14.
  • the semiconductor wafer W can be loaded (loaded), or the processed semiconductor wafer W can be unloaded from the mounting table 14 (unloading). Further, as will be described later, the second vacuum transfer robot 32 can deliver the semiconductor wafer W to and from the third vacuum transfer robot 34 in the first floor portion of the second vacuum transfer area TE2.
  • the third vacuum transfer robot 34 includes left and right horizontal transfer units HR 1 and HR 2 that can move straight in the depth direction (X direction) in the second floor portion of the third vacuum transfer area TE 3, vertical direction (Z direction) to move linearly that liftable left and right of the elevating conveyor portion VR 1 at the opening 13 of the vacuum transfer area TE 3, and a VR 2.
  • the left and right horizontal transport sections HR 1 and HR 2 and the left and right lift transport sections VR 1 and VR 2 are a pair of left and right loads arranged side by side in the width direction (Y direction) on the second floor.
  • Corresponding to each of the lock modules LM U1 and LM U2 they are provided side by side in the width direction (Y direction).
  • Figure 5 shows a third specific configuration example of the right horizontal conveyance section HR 2 and the right elevating conveyor portion VR 2 of the vacuum transfer robot 34 running on a third right halves of the vacuum transfer area TE 3.
  • the right horizontal transfer unit HR 2 is directed to the right load lock module LM U2 and has one fork-shaped transfer arm AM 2 that can hold or support one semiconductor wafer W horizontally, and the transfer arm AM 2. And a horizontal rectilinear transfer section 36 that moves straight in only the depth direction (X direction) of the vacuum transfer chamber 10.
  • the right-side horizontal rectilinear transport unit 36 is an endless transport drive belt that extends in the depth direction (X direction) along the right side wall (or upper wall) of the second floor portion of the vacuum transport chamber 10, for example, a timing belt 38; drive for driving the conveyor drive belt 38 (the motor 40, the drive pulley 42 and an unillustrated idler pulley on the opposite side), and the arm support portion 44 of the bracket-type coupling the carrier arm AM 2 to conveyor drive belt 38 And a rail 46 for guiding the arm support portion 44 in the depth direction (X direction).
  • the rotational direction by controlling the rotational speed and stopping, moved straight to the bidirectional transfer arm AM 2 in the right half of the third second floor of the vacuum transfer area TE 3 of an arbitrary position It can be stopped with.
  • Right lifting conveyor section VR 2 is to towards the right load-lock module LM U2 to the back, top and bottom buffer shaped pad 48 which can be horizontally mounted or supported one semiconductor wafer W, respectively at different heights U 48 L and the buffers 48 U , 48 L via the elevating rod 50, the first floor transfer position (the first floor transfer position provided in the first floor portion and the second floor portion of the opening 13 of the vacuum transfer area TE 3 , respectively) transfer position) and a TP L and 2 KaiUtsuri mounting position TP U (elevation drive unit 52 for vertically moving the second transfer position) between.
  • the raising / lowering drive part 52 is comprised, for example with the linear motor, the ball screw mechanism, or the cylinder.
  • the elevating bar 50 is slidably passed in a vertical direction through a seal member 54 through a hole provided in the bottom wall of the first floor of the vacuum transfer chamber 10. Both the buffers 48 U and 48 L are moved up and down at the opening 13 of the third vacuum transfer area TE 3 by controlling the start, the direction of lifting and lowering, and the stroke and stop of the lifting drive unit 52, and their height positions Can be arbitrarily changed.
  • the upper and lower buffers 48 U and 48 L are configured to support the semiconductor wafer W at one location in FIG. 5, but are arranged at a plurality of locations (for example, 3 spaced apart by 120 ° in the circumferential direction). A configuration in which the semiconductor wafer W is supported by the pins) is also possible.
  • the right horizontal transfer unit HR 2 moves the transfer arm AM 2 in the depth direction (X direction) in the right half of the second floor portion of the third vacuum transfer area TE 3 , so that the right load lock module LM U2 and with enabling the transfer of the semiconductor wafer W at that load lock chamber 16, able to perform the transfer of the semiconductor wafer W in both buffers 48 U, 48 L both KaiUtsuri mounting position TP U of the right elevating conveyor section VR 2 ing.
  • the right load-lock module LM U2 by cooperative operation and out of raising or lowering the conveying arm AM 2 described later to the lift pin 17, carries the unprocessed semiconductor wafer W from the load lock chamber 16 Alternatively, the processed semiconductor wafer W can be loaded into the load lock chamber 16.
  • the receiving one of the buffers 48 U and 48 L for example, the buffer 48 U is adjusted to a position somewhat lower than the transfer arm AM 2 . Then, by forward movement of the conveyor arm AM 2, thereby proffered the semiconductor wafer W on the buffer 48 U.
  • the semiconductor wafer W When raising the right elevating conveyor section VR 2 at a short stroke, the semiconductor wafer W is possess a carrier arm AM 2 to the buffer 48 U. Thereafter, to temporarily retract the transfer arm AM 2, it is moved downward to the right elevator conveyor section VR 2 on the first floor from the second floor.
  • the right horizontal conveying section HR 2 receives the processed semiconductor wafer W from the right side elevation conveyance unit VR 2, by also backward movement of the conveyor arm AM 2 all the way into the position than 2 KaiUtsuri mounting position TP U from raising moves the right elevating conveyor section VR 2 on the second floor from the first floor.
  • the buffer 48 L is adjusted to a position slightly higher than the transfer arm AM 2 .
  • the transfer arm AM 2 is advanced to to the bottom of the buffer 48 L, is lowered right elevating conveyor section VR 2 at a short stroke, the semiconductor wafer W is possess from the buffer 48 L to the transport arm AM 2. Thereafter, to temporarily retract the transfer arm AM 2, it is moved downward to the right elevator conveyor section VR 2 on the first floor from the second floor.
  • the semiconductor wafer W is bidirectionally transferred one by one between the right load-lock module LM U2 and the buffers 48 U and 48 L of the right lifting transport unit VR 2 via the right horizontal transfer unit HR 2. Can be transferred to. Also, so that between the right horizontal conveying section HR 2 and both buffers 48 U, 48 L, enables also exchange with the processed semiconductor wafer W and the unprocessed semiconductor wafer W.
  • both buffers 48 U of the right elevating conveyor section VR 2, 48 L by descending the first floor, allows the transfer of 1 KaiUtsuri mounting position TP L in the second vacuum transfer robot 32 and the semiconductor wafer W. That is, while the right elevator conveying portion VR 2 is arrived at 1 KaiUtsuri mounting position TP L, the second vacuum transfer robot 32 is arbitrarily accessible to any of the two buffers 48 U, 48 L, the transport it is possible to pass the arm F c, the buffer 48 using the F d U, 48 receives the semiconductor wafer W i unprocessed from L, or at each buffer 48 U, 48 L to processed semiconductor wafer W j , which is to allow also the exchange of the semiconductor wafer W i and processed semiconductor wafer W j of unprocessed by the pick-and-place operation.
  • the horizontal movement of the transfer arms F c , F d in the second vacuum transfer robot 32 and the vertical movement of the buffers 48 U , 48 L in the right lift transport unit VR 2 are performed.
  • the semiconductor wafer W is transferred between the two.
  • the second vacuum transfer robot 32 not only moves the transfer arms F c and F d horizontally but also moves up and down, so that the buffer on the right side lift transfer unit VR 2 is moved.
  • the operation of moving up and down 48 U and 48 L can be made unnecessary.
  • the third vacuum transfer robot 34, the right horizontal conveyance section HR 2 and the right elevating conveyor section VR 2, 2 floor right load-lock module LM U2 and the first floor of the second vacuum transfer robot 32 The semiconductor wafers W can be transferred one by one in both directions.
  • the left horizontal transport unit HR 1 and the left lift transport unit VR 1 of the third vacuum transport robot 34 operating in the left half of the third vacuum transport area TE 3 are also the above-described right horizontal transport unit HR 2 and right lift transport. It has the same configuration and function as the part VR 2 . Therefore, the third vacuum transfer robot 34 is connected between the left-hand side load lock module LM U1 on the second floor and the second vacuum-transfer robot 32 on the first floor by the left horizontal transfer unit HR 1 and the left lift transport unit VR 1 . Thus, the semiconductor wafers W can be transferred one by one in both directions.
  • the second set (the second floor) load-lock module LM U1, LM U2 of, carried on the mounting table 18 during the loading / unloading arm AM 2 and the semiconductor wafer W A lift pin mechanism for moving the lift pins 17 up and down (in / out) is provided.
  • the first set (first floor) of the load lock modules LM L1 and LM L2 and all the process modules PM 1 , PM 2 , PM 3 and PM 4 are also provided with the same lift pin mechanism.
  • the first vacuum transfer robot 30 and the first set of load lock modules LM L1 and LM L2 on the first floor accessible by the vacuum transfer robot 30 and the first The set of process modules PM 1 and PM 2 constitutes an independent first vacuum transfer and processing unit 60 (FIG. 3).
  • the second set of load lock modules LM U1 and LM U2 on the second floor that are accessible constitute an independent second vacuum transfer and processing unit 62 (FIG. 4).
  • the first and second processing units 60 and 62 can perform the same process or different processes in parallel or simultaneously on the semiconductor wafer W put into the vacuum processing apparatus.
  • the linear transport unit 36 of the horizontal transport units HR 1 and HR 2 uses a belt mechanism, but other linear drive mechanisms such as a ball screw mechanism and a linear motor may be used.
  • the atmospheric system of the vacuum processing apparatus includes a load lock module LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 , a loader module 15 connected to the load lock module LM L1 , LM U1 , LM U2 via door valves DV L1 , DV L2 , DV U1 , DV U2
  • the load ports LP 1 to LP 4 are arranged in a horizontal row so as to face the load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2, and for example 25 batches per batch or 1 lot with the external transport vehicle It is used for loading and unloading a wafer cassette CR capable of storing the semiconductor wafer W.
  • the wafer cassette CR is SMIF (Standard Mechanical Interface) or FOUP (Front It is configured as a box or pod such as Opening Unified Pod).
  • the first atmospheric transfer robot 64 is configured as a vertical articulated robot that does not have a horizontal slide axis, and is moved up and down in the loader module 15, for example, to the left of the left door valves DV L1 and DV U1. It has a possible main body 65 and a pair of arms J a and J b (only one arm is shown) extending from the main body 65 into the air and turning around a plurality of rotating shafts. Each of the arms J a and J b can hold or support one semiconductor wafer W with its fork-shaped end effector.
  • the first atmospheric transfer robot 64 includes the wafer cassette CR and all the load lock modules LM L1 placed in any one of the three load ports LP 1 , LP 2 , LP 3 except for the rightmost load port LP 4. , LM L2 , LM U1 , LM U2 , and the semiconductor wafers W are taken out (unloaded) one by one from the wafer cassette CR or load lock module LM to be accessed, or loaded one by one ( In addition, the processed wafer W i and the unprocessed wafer W j can be exchanged by the pick and place method in one access.
  • the second atmospheric transfer robot 66 is also configured as a vertical articulated robot that does not have a horizontal slide axis, and is moved up and down in the loader module 15, for example, to the right of the right door valves DV L2 and DV U2. It has a possible main body 67 and a pair of arms K a , K b (only one arm is shown) extending from the main body 67 into the air and turning around a plurality of rotating shafts. Each of the arms K a and K b can hold or support one semiconductor wafer W with its fork-shaped end effector.
  • the second atmospheric transfer robot 66 includes the wafer cassette CR and all the load lock modules LM L1 placed in any one of the three load ports LP 2 , LP 3 , LP 4 except the leftmost load port LP 1. , LM L2 , LM U1 , LM U2 , and the semiconductor wafers W are taken out (unloaded) one by one from the wafer cassette CR or load lock module LM to be accessed, or loaded one by one ( The wafers W i that have been processed by the pick-and-place method (a method in which a wafer is first received from the other party and another wafer is transferred to the other party in place of it) in one access. it is also possible to exchange the wafer W j.
  • both the first and second atmospheric transfer robots 64 and 66 can access the cassette CR placed in one of the two intermediate load ports LP 2 and LP 3.
  • the semiconductor wafer W can be taken out / loaded at different timings so that the hands or arms of the two do not interfere with each other (do not collide).
  • the left end load port LP 1 is dedicated to the first atmospheric transfer robot 64, and the right end load port LP 4 is dedicated to the second atmospheric transfer robot 66.
  • one of the first and second atmospheric transfer robots 64 and 66 accesses the cassette CR on the intermediate common load ports LP 2 and LP 3 , and the other is the load lock module LM L1 and LM.
  • the operation of accessing any one of L2 , LM U1 and LM U2 can be performed simultaneously or in parallel, and each atmospheric transfer robot 64 can perform each handling or arm operation quickly and safely.
  • , 66 are composed of vertical articulated robots without horizontal slide axes, and load ports LP 1 to LP 4 are provided at positions lower than the load lock modules LM L1 and LM L2 on the first floor as shown in FIG. Yes.
  • each load lock module LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 is configured as an independent unit having an individual load lock chamber 16 and is equipped with an orientation flat alignment mechanism.
  • a spin chuck is attached to the mounting table 18 and an optical sensor for optically detecting the notch of the semiconductor wafer W in the azimuth angle direction is provided, so that the orientation flat is adjusted for each module (unit).
  • the first and second atmospheric transfer robots 64 and 66 alternately access the cassette CR being processed or in process on the common load ports LP 2 and LP 3. Since the semiconductor wafer W can be taken out and loaded quickly and smoothly, the transfer efficiency of the atmospheric system is greatly improved, and the high throughput of the vacuum system can be dealt with without difficulty.
  • the cluster tool method targets the semiconductor wafers W in the cassettes CR 2 and CR 3 loaded in the intermediate load ports LP 2 and LP 3 that can be accessed simultaneously by the time-sharing method.
  • all process modules PM 1 , PM 2 , PM 3 , and PM 4 are uniformly subjected to plasma treatment under the same conditions, and particularly when a short-time process (for example, 30 seconds or less) is performed with high throughput. Is preferably adopted.
  • the first atmospheric transfer robot 64 is exclusively responsible for the first set (first floor) of the load lock modules LM L1 and LM L2
  • the second atmospheric transfer robot 66 is exclusively assigned to the second set (2 In charge of the load lock modules LM u1 and LM u2 of the first floor).
  • “66” and “64” represent the operation sequences of the atmospheric transfer robots 66 and 64, respectively.
  • “LP” indicates that the arms J a (J b ) and K a (K b ) are moved toward the load port LP (in this example, LP 2 and LP 3 ), and “return” indicates It represents the operation of returning the load lock module LM (LM L1, LM L2, LM U1, LM U2) arms J a (J b) from the load lock chamber 16, by leaving the K a (K b) in the original arm position .
  • LM L1 ”, “LM U1 ”, “LM L2 ”, and “LM U2 ” represent the operation sequences of the load lock modules LM L1 , LM U1 , LM L2 , and LM U2 , respectively.
  • vac means that the load lock chamber 16 is evacuated
  • atm means that the load lock chamber 16 is purged or opened to the atmosphere.
  • “HR 1 ”, “HR 2 ”, “VR 1 ”, and “VR 2 ” in the figure are the left horizontal transfer unit HR 1 , right horizontal transfer unit HR 2 , and left side lift of the third vacuum transfer robot 34.
  • the operation sequences of the transport unit VR 1 and the right up / down transport unit VR 2 are respectively shown.
  • “30” and “32” represent operation sequences of the first and second vacuum transfer robots 30 and 32, respectively.
  • PM 1 ”, “PM 3 ”, “PM 4 ”, and “PM 2 ” represent operation sequences of the process modules PM 1 , PM 3 , PM 4 , and PM 2 , respectively.
  • the second atmospheric transfer robot 66 uses one of the arms K a and K b and moves to the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period from t 0 to t 1. , T 1 to t 2, the first wafer W 1 is taken out from the cassette CR 2, and during the period from t 2 to t 3 , the wafer W is transferred to the left load lock module LM U1 of the second set (second floor). Carry 1 in. Then, the second atmospheric transfer robot 66 returns the arms K a and K b used this time from the standby position of the load lock module LM U1 to the original arm position during the period from t 3 to t 4 .
  • the load-lock module LM U1 In the load-lock module LM U1 has been carried the wafer W 1, carry out the evacuation during the period of t 3 ⁇ t 5.
  • the door valve DV U1 When the wafer W is loaded from the loader module 15 to the load lock module LM U1 , or conversely, when the wafer W is unloaded from the load lock module LM U1 to the loader module 15, the door valve DV U1 is set. Open temporarily.
  • the other load lock modules LM U2 , LM L1 , LM L2 when the wafer W is loaded / unloaded to / from the loader module 15, the door valves DV U2 , DV L1 , DV L2 are respectively Open temporarily.
  • the first atmospheric transfer robot 64 uses one of the arms J a and J b and moves to the cassette CR 2 during the period from t 2 to t 3 , during the period from t 3 to t 4 .
  • the second wafer W 2 is taken out from the cassette CR 2, and the wafer W 2 is loaded into the left load lock module LM L 1 of the first group (first floor) during the period from t 4 to t 5 .
  • the first atmospheric transfer robot 64 returns from the standby position of the load lock module LM L1 to the original arm position during the period from t 5 to t 6 .
  • Wafer W 2 load-lock module LM L1 which has been carried the performs evacuated during the period of t 5 ⁇ t 7.
  • the second atmospheric transfer robot 66 uses either one of the arms K a and K b and moves to the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period from t 4 to t 5 , and t 5
  • the third wafer W 3 is taken out from the cassette CR 2 during the period from t 6 to t 6 , and the wafer W 3 is loaded into the right load lock module LM U2 of the second set (second floor) during the period from t 6 to t 8.
  • the second atmospheric transfer robot 66 performs the odd-numbered wafers W 1 in a constant cycle until the first wafer W 1 that has been processed returns to the atmospheric system from the vacuum system as described later.
  • W 3 , W 5 , W 7 ... Are sequentially transferred one by one from the cassette CR 2 to one of the load lock modules LM U1 and LM U2 in the second set (second floor).
  • the first atmospheric transfer robot 64 uses either one of the arms J a and J b and moves to the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period from t 5 to t 6 , to t 8.
  • the fourth wafer W 4 is taken out from the cassette CR 2 during the period from t 10 to t 10 , and the wafer W 4 is loaded into the right load lock module LM L 2 of the first set (first floor) during the period t 10 to t 11.
  • the first atmospheric transfer robot 64 performs even-numbered wafers W 2 in a constant cycle until the processed second wafer W 2 returns from the vacuum system to the atmospheric system as described later.
  • W 4 , W 6 , W 8 ... Are sequentially transferred one by one from the cassette CR 2 to one of the first set (first floor) load lock modules LM L1 and LM L2 and transferred.
  • the left load lock module LM U1 of the second set (second floor) in which the first wafer W 1 has been put in and evacuated the left side of the third vacuum transfer robot 34 during the period from t 6 to t 7.
  • the horizontal transfer unit HR 1 carries the wafer W 1 out of the load lock chamber 16, that is, to the vacuum processing chamber 10.
  • the gate valve GV U1 Will temporarily open.
  • the gate valves GV U2 , GV L1 , GV L2 are respectively Open temporarily.
  • the left horizontal transfer unit HR 1 moves along the left horizontal transfer path on the second floor in a horizontal straight line with the first wafer W 1 unloaded from the load lock module LM U1, and moves 2 during the period from t 8 to t 9.
  • the first vacuum transfer robot 30 Uses the transfer arms F a and F b to unload the second wafer W 2 from the load lock chamber 16.
  • the first vacuum transfer robot 30 performs a swiveling motion, and loads the wafer W 2 into one process module PM 1 in the first set during the period t 12 to t 14 .
  • the second set of the one wafer W 1 to the process module PM 3 1 th of loading which the first set of the one process module PM 1 is a second wafer W 2 at the same time It is brought in.
  • Both process modules PM 3 and PM 1 perform plasma processing on the wafers W 1 and W 2 under the same process conditions during a period from t 14 to t 26 .
  • the period from t 12 to t 13 is reached.
  • the right horizontal transfer unit HR 2 of the third vacuum transfer robot 34 carries the wafer W 3 out of the load lock chamber 16.
  • the right horizontal transfer unit HR 2 moves along the right horizontal transfer path on the second floor in a horizontal straight line with the third wafer W 3 unloaded from the load lock module LM U 2, and moves 2 during the period from t 14 to t 15.
  • KaiUtsuri mounting position TP U right vertical transport section VR 2 buffer 48U, either 48L to pass the wafer W 3.
  • Right vertical transfer portion VR 2 received a third wafer W 1 is dropped to the ground floor immediately, t 16 ⁇ t 18 during the period of 1 KaiUtsuri mounting position TP L second vacuum transfer robot 32 the third wafer W 3 to taken care to.
  • the second vacuum transfer robot 32 pulls out the wafer W 3 from the right vertical transfer unit VR 1 with one of the transfer arms F c and F d , the second vacuum transfer robot 32 performs a swiveling motion and performs the second movement during the period from t 19 to t 21 . to carry the wafer W 3 to the set of the other process module PM 4.
  • the first load lock module LM L2 of the first set (first floor) in which the fourth wafer W 2 is loaded and evacuation is performed during the period t 11 to t 14 the period t 16 to t 18 .
  • the first vacuum transfer robot 30 takes out the wafer W 4 from the load lock chamber 16 by using one of the transfer arms F a and F b .
  • the first vacuum transfer robot 30 performs a turning motion, and carries the wafer W 4 into the other process module PM 2 in the first set during the period t 19 to t 21 .
  • the second set of other process module PM 4 in the third wafer W 3 is loaded, this and the first set of the other process module PM 2 to the fourth wafer W 4 at the same time It is brought in.
  • Both process modules PM 4 and PM 2 perform plasma processing on the wafers W 3 and W 4 under the same process conditions during the period t 21 to t 33 .
  • the left horizontal transfer unit HR 1 and the left vertical transfer unit VR 1 perform exactly the same operations as those performed on the first wafer W 1 .
  • the second vacuum transfer robot 32 pulls out the fifth wafer W 5 from the right vertical transfer portion VR 1 using either of the transfer arms F c and F d .
  • the second vacuum transfer robot 32 performs a swiveling motion to t 26 to t 28. accessing the second set of one process module PM 3 during the transfer arm F c, it unloads the first wafer W 1 processed in the way that any vacant F d, therewith Not to interchange to carry the fifth wafer W 5 of treatment.
  • the first vacuum transfer robot 30 receives the transfer arms F a and F b from the right load lock module LM L2 of the first set (first floor) that has been evacuated during the period from t 18 to t 21 . Any one of them is used to carry out the sixth wafer W 6 during the period t 23 to t 25 .
  • the first vacuum transfer robot 30 rotates to access the first set of process modules PM 1 during the period t 26 to t 28 , and the transfer arms F a and F b are vacant.
  • the second wafer W 2 treated in the way has been carried out, at the same carries the sixth wafer W 6 of unprocessed turnover.
  • the fifth wafer W 5 is loaded into the second set of process modules PM 3
  • the sixth wafer W 4 is loaded into the first set of process modules PM 1 .
  • Both process modules PM 3 and PM 1 perform plasma processing on the wafers W 5 and W 6 under the same process conditions as described above during the period from t 28 to t 41 .
  • the second vacuum transfer robot 32 moves to the right side of the third vacuum transfer robot 34 during the period from t 30 to t 32 immediately after the first wafer W 1 is unloaded from the process module PM 3.
  • the transfer unit VR 2 is accessed, the processed first wafer W 1 is transferred to the right vertical transfer unit VR 2 (either one of the buffers 48U and 48L), and the right vertical transfer unit VR 2 carries it instead. the seventh of the wafer W 7 of unprocessed receive.
  • the first vacuum transfer robot 30 performs the first set (first floor) during the period from t 30 to t 32 immediately after unloading the second wafer W 2 from the process module PM 1 as described above. accessing the right load-lock module LM L2, unloads the eighth wafer W 8 unprocessed from the load lock chamber 16, therewith carries the processed second wafer W 2 of the turnover.
  • Load-lock module LM L2 which has been carried the second of the wafer W 2 performs the air release during the period of t 32 ⁇ t 35. Thereafter, the first atmospheric transfer robot 64 accesses the load lock module LM L2 during the period from t 37 to t 39 and unloads the processed second wafer W 2 from the load lock chamber 16. therewith to carry the 12 th wafer W 12 unprocessed turnover.
  • the first atmospheric transfer robot 64 that has carried out the processed second wafer W 2 from the load lock module LM L 2 in this way waits for the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period from t 39 to t 41. Go to return the wafer W 2 during the t 41 ⁇ t 42, take out the 14 th wafer W 14 unprocessed.
  • the third vacuum transfer robot 34 that has received the processed first wafer W 1 from the second vacuum transfer robot 32 to the right vertical transfer unit VR 2 during the period from t 30 to t 32. , T 41 to t 42 , the wafer W 1 is transferred from the right vertical transfer unit VR 2 to the right horizontal transfer unit HR 2 , and the second set (second floor) of the right load is loaded during the period t 43 to t 44. to carry the wafer W 1 to the lock module LM U2.
  • the first of the wafer W 2 load-lock module LM U2 which has been carried the performs the air release during the period of t 44 ⁇ t 47. Thereafter, the second atmospheric transfer robot 66 accesses the load lock module LM U2 during the period from t 47 to t 48 and unloads the processed first wafer W 1 from the load lock chamber 16. and at the same to carry the 15 th of the wafer W 15 of unprocessed turnover.
  • the second atmospheric transfer robot 66 that has carried out the processed first wafer W 1 from the load lock module LM U 2 in this way waits for the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period t 48 to t 49. To move the wafer W 1 back and take out the unprocessed 17th wafer W 17 during the period from t 50 to t 51 .
  • the second vacuum transfer robot 32 accesses the other process module PM 4 in the second set during the period from t 33 to t 35 and unloads the processed third wafer W 3 . at the same carries the seventh of the wafer W 7 of unprocessed turnover.
  • the first vacuum transfer robot 30 accesses the other process module PM 2 in the first set during the period from t 33 to t 35 and unloads the processed fourth wafer W 4. to carry the eighth wafer W 8 of unprocessed turnover.
  • the second vacuum transfer robot 32 performs the left-side vertical movement of the third vacuum transfer robot 34 during the period from t 37 to t 39 immediately after the third wafer W 3 is unloaded from the process module PM 4.
  • the transfer unit VR 1 is accessed, and the processed third wafer W 3 is transferred to the left vertical transfer unit VR 1 (either one of the buffers 48U and 48L). Instead, the left vertical transfer unit VR 1 has transferred it. receive the ninth of the wafer W 9 untreated.
  • the first vacuum transfer robot 30 performs the first set (first floor) during the period from t 37 to t 39 immediately after unloading the fourth wafer W 4 from the process module PM 4 as described above. accessing the left load-lock module LM L1, it unloads the 10 th wafer W 10 unprocessed from the load lock chamber 16, therewith carrying processed fourth wafer W 4 in turnover.
  • the fourth of the wafer W 4 load-lock module LM L1 which has been carried the performs the air release during the period of t 39 ⁇ t 42. Thereafter, the first atmospheric transfer robot 64 accesses the load lock module LM L1 during the period from t 44 to t 45 and unloads the processed fourth wafer W 4 from the load lock chamber 16. and at the same to carry the 14 th of the wafer W 14 of unprocessed turnover.
  • the first atmospheric transfer robot 64 that has carried out the processed fourth wafer W 4 from the load lock module LM L 1 in this way waits for the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period from t 45 to t 47.
  • the wafer W 4 is returned during the period from t 47 to t 48 , and the unprocessed 16th wafer W 16 is taken out.
  • the third vacuum transfer robot 34 that has received the processed third wafer W 3 from the second vacuum transfer robot 32 to the left vertical transfer unit VR 1 during the period t 37 to t 39 as described above.
  • T 47 to t 48 the wafer W 3 is transferred from the left vertical transfer unit VR 1 to the left horizontal transfer unit HR 1 , and the second set (second floor) left load is loaded during the period t 48 to t 49. to carry the wafer W 3 to lock module LM U1.
  • the third load-lock module LM U1 the wafer W 3 has been carried performs the air release during the period of t 49 ⁇ t 52. Thereafter, the second atmospheric transfer robot 66 accesses the load lock module LM U1 during the period from t 52 to t 53 and unloads the processed third wafer W 3 from the load lock chamber 16. and at the same to carry the outstanding 17 th of the wafer W 17 in turnover.
  • the second atmospheric transfer robot 66 that has taken out the processed third wafer W 3 from the load lock module LM U 1 in this way waits for the cassette CR 2 on the load port LP 2 during the period t 54 to t 55. Go to return the wafer W 3, taken out 19 th wafer W 19 unprocessed during the t 55 ⁇ t 56.
  • L2 , LM U1 , LM U2 ) and all process modules (PM 1 , PM 2 , PM 3 , PM 4 ) operate at high efficiency with little or no waiting time.
  • the first vacuum transfer and processing unit 60 and the second vacuum transfer and processing unit 62 operate independently of each other, and the first vacuum transfer robot 30 is exclusively in the first vacuum transfer / processing unit 60.
  • the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2 and the second set of process modules PM 3 and PM 4 can be transferred.
  • the transfer load does not concentrate on the first vacuum transfer robot 30.
  • the transfer load is appropriately distributed to all the vacuum transfer robots 30, 32, and 34, the transfer capacity and transfer efficiency of the entire system are high, and the throughput of the single-time process in the cluster tool is greatly improved. Can do. [Other Embodiments or Modifications]
  • all the process modules PM 1 , PM 2 , PM 3 , and PM 4 are all uniformly performed in parallel.
  • the successively conveyed to perform two or two-step process continuously to the first process module PM 1 to one semiconductor wafer W i in the vacuum transport and processing section 60, PM 2 Meanwhile, continuous two or two-step process in the same process conditions sequentially conveying the different one semiconductor wafer W j in the second vacuum transfer, and a processing unit 62 in the process module PM 3, PM 4 Parallel processing is also possible.
  • each of the vacuum transfer and processing units 60 and 62 is arbitrary, and may be, for example, three or more. Also, a configuration in which the main body of the first and / or second vacuum transfer robots 30 and 32 moves in a fixed direction or an arbitrary direction within the first and / or second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 is also possible. It is.
  • each load lock module LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 accommodates the semiconductor wafer W in the housing 16 in a single unit, so that the inside of the load lock module 16 can be made compact.
  • the air supply / exhaust operation and the cooling operation can be performed on a single wafer basis at any time and in a single time.
  • a configuration in which a plurality of semiconductor wafers W can be simultaneously accommodated in the load lock chamber 16 is also possible.
  • the vacuum transfer chamber 10 is further extended in the depth direction, and another (fourth) vacuum transfer area (not shown) is provided on the first floor portion, and the fourth vacuum transfer area is provided with the fourth vacuum transfer area.
  • a configuration is also possible in which a vacuum transfer robot is arranged and a third set of process modules is arranged around it.
  • the vacuum transfer chamber 10 has a three-story structure, and a third set (third floor) of a pair of load lock modules is provided on the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2. .
  • the configuration elevating conveyor unit VR 1 to (VR 2) comprises a pair of buffers 48 U, 48 L, the elevation conveyance portion VR 1 and (VR 2) Horizontal
  • the unprocessed semiconductor wafer Wi and the processed semiconductor wafer Wj could be exchanged with the transfer unit HR 1 (HR 2 ).
  • the lifting / lowering conveyance unit VR 1 (VR 2 ) includes only one buffer 48 is also possible.
  • the second vacuum transfer robot 32 includes a pair of transfer arms F c, the pick-and-place method using the F d a semiconductor wafer W i unprocessed from the buffer 48 of the elevating conveyor portion VR 1 (VR 2)
  • the semiconductor wafer W j that has been received and has been processed can be delivered instead.
  • such semiconductor wafers W i and W j cannot be exchanged between the horizontal transfer unit HR 1 (HR 2 ) and the lift transfer unit VR 1 (VR 2 ). Therefore, as shown in FIG.
  • two wafer support portions 70 and 72 that can be moved up and down independently are provided so that the semiconductor wafers W can be mounted and supported one by one in the load lock chamber 16 of each load lock module LM.
  • the horizontal transfer unit HR 1 (HR 2 ) loads the processed semiconductor wafer W j carried by one arm AM 1 (AM 2 ) on one wafer support unit 72, for example, Once arm AM 1 (AM 2 ) is withdrawn.
  • the load lock chamber 16 retracts the top of the wafer support portion 72 upward, untreated lower wafer towards supporting the semiconductor wafer W i of the support portion 70 of the arm AM 1 (AM 2) Keep it at the same height.
  • the horizontal transport section HR 1 (HR 2) receives by insertion or penetration of the empty arms AM 1 (AM 2) into the load lock chamber 16, the semiconductor wafer W i unprocessed from the lower wafer support 70 Then, the arm AM 1 (AM 2 ) is withdrawn.
  • the orientation flat alignment mechanism is incorporated in each of the load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 , LM U2 .
  • a dedicated or common orientation flat alignment mechanism at a position accessible to the atmospheric transfer robots 64 and 66 in the atmospheric transfer chamber of the loader module 15.
  • the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2 are arranged on the first set (first floor) of the load lock modules LM L1 and LM L2 .
  • a configuration in which the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2 is arranged on the first vacuum transfer area TE 1 is also possible.
  • the arms J a (J b ) and K a (K b ) of the atmospheric transfer robots 64 and 66 are connected to the load lock modules LM L1 and LM L2 of the first set (first floor) from the loader module 15 side.
  • the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2 are accessed through the above.
  • the second floor in the third vacuum transfer area TE 3 is reduced by the volume fraction of the load lock module LM L1, LM L2, the size in the depth direction (X direction) is significantly reduced. This shortens the transport distance or the transport time for the horizontal transport units HR 1 and HR 2 of the third vacuum transport robot 34.
  • the load lock modules LM U1 and LM U2 in the second set (2nd floor) can be arbitrarily removed. Therefore, maintainability is improved.
  • the hatches are opened and an operator enters the opening 13 to replace parts in the vacuum transfer areas TE 1 , TE 2 , TE 3 . Cleaning and the like can be performed.
  • An extended ceiling portion (or a separate dustproof wall or dustproof cover) 80 of the loader module 15 is preferably provided above the lock modules LM L1 and LM L2 .
  • an air purifier such as a fan filter unit (FFU) 82 is installed on the ceiling of the loader module 15, it is preferable to install the FFU 82 on the extended ceiling 80.
  • FFU fan filter unit
  • both load locks are provided in the atmospheric transfer chamber. It is also possible to widen the central part of the front side area of the modules LM L1 and LM L2 and arrange one atmospheric transfer robot 84 there.
  • the atmospheric transfer robot 84 is configured as a vertical articulated robot that does not have a horizontal slide axis, and a main body 86 and a pair of arms M a that extend from the main body 86 into the air and rotate around a plurality of rotation axes. M b (only one arm is shown).
  • Each of the arms M a and M b can hold or support one semiconductor wafer W with its fork-shaped end effector.
  • the atmospheric transfer robot 84 accesses the wafer cassette CR on all the load ports LP 1 , LP 2 , LP 3 and LP 4 and all the load lock modules LM L1 , LM L2 , LM U1 and LM U2.
  • the semiconductor wafers W can be taken out (unloaded) one by one from the wafer cassette CR or load lock module LM to be accessed (unloaded) or loaded one by one (loaded in).
  • the processed wafer Wi and the unprocessed wafer Wj can be exchanged by the pick and place method.
  • the transfer speed and transfer efficiency of the atmospheric system are reduced, it is possible to impose the transfer task for the two atmospheric transfer robots 64 and 66 on the single atmospheric transfer robot 84.
  • the second set (second floor) of the load lock modules LM U1 and LM U2 is replaced with the first set (first floor) of the load lock modules LM L1 and LM L2 and the second set.
  • a configuration is also possible that is arranged over one vacuum transfer area TE1.
  • FIG. 10 shows a modification regarding the horizontal transfer unit of the third vacuum transfer robot 34.
  • This modification is characterized in that each straight transport section 36 is provided in the space between the left and right horizontal transport sections HR 1 and HR 2 .
  • an elongate center frame 90 extending in the depth direction (X direction) is provided between both horizontal transport portions HR 1 and HR 2 , and the respective rectilinear transport portions 36 and 36 are attached to both surfaces of the center frame 90.
  • the lift bars (lift shafts) 50 of the left lift transport unit VR 1 and the right lift transport section VR 2 are opposed to the straight transport sections 36 and 36 on the center frame 90 side and close to the left and right side walls of the vacuum transport chamber 10. Arranged.
  • the left horizontal transfer unit HR 1 retracts the arm AM 1 forward (closer to the load lock module LM U1 ) when the semiconductor wafer W is transferred to and from the left lift transport unit VR 1. Can do.
  • the arm AM 1 is temporarily retracted to move the left lift transport unit VR 1 to 2 Rather than moving downward from the first floor to the first floor, the arm AM 1 can be moved forward while the left lift transport portion VR 1 is held on the second floor. Therefore, it is possible to move forward the arm AM 1, which has received the processed semiconductor wafer W immediately to the indoor load-lock module LM U1 as is. Thereby, it is possible to improve the conveying speed or the conveying efficiency of the left horizontal conveying section HR 1. Since the right horizontal transport unit HR 2 has the same configuration as the left horizontal transport unit HR 1 , the same transport operation can be performed.
  • the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 , the first set and the second set of process modules PM 1 to PM 4 , and the first set of loads are provided on the first floor of the vacuum transfer chamber 10.
  • the lock modules LM L1 and LM L2 are provided, and the third vacuum transfer area TE 3 and the second set of load lock modules LM U1 and LM U2 are provided on the second floor.
  • the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 are arranged on the second floor of the vacuum transfer chamber 10 so that the interior of the vacuum transfer chamber 10 and the surrounding first and second floor portions thereof are turned upside down.
  • the first set and the second set of process modules PM 1 to PM 4 , the first set of load lock modules LM L1 and LM L2 are provided, and the third vacuum transfer area TE 3 and the second set of the second set are provided on the first floor.
  • a configuration in which the load lock modules LM U1 and LM U2 are provided is also possible.
  • the first and second vacuum transfer robots 30 and 32 perform wafer transfer operations in the first and second vacuum transfer areas TE 1 and TE 2 respectively divided in the horizontal direction on the second floor of the vacuum transfer chamber 10.
  • a third vacuum transfer robot 34 carries a wafer transfer operation on the first floor and within the third vacuum transfer area TE 3 extending into the opening 13.
  • the third vacuum transfer robot 34 has only one set of the horizontal transfer unit HR and the vertical transfer unit VR, or the configuration of the vacuum transfer robot having the functions of the horizontal transfer unit HR and the vertical transfer unit VR in one unit. Etc. are also possible.
  • the substrate to be processed in the present invention is not limited to a semiconductor wafer, and may be, for example, an FPD (Flat Panel Display) substrate, or an arbitrary substrate that receives an arbitrary process in a cluster tool type vacuum processing apparatus. .
  • FPD Full Panel Display

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Abstract

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

Description

真空処理装置
　本発明は、クラスタツール方式の真空処理システムに係り、特に真空搬送室内に複数の真空搬送機構を設ける真空処理装置に関する。
　真空搬送室を有する真空処理システムの一形態として、クラスタツール方式がよく知られている。クラスタツール方式は、プロセスの一貫化、連結化あるいは複合化をはかるために、減圧下で所定の処理を行う複数のプロセス・モジュールを真空搬送室の周りに配置する方式であり、マルチチャンバ方式とも称され、典型的には半導体製造装置で採用されている。
　近年、クラスタツール方式の真空処理装置においては、未処理の基板または処理済みの基板を収納するカセットの投入、払い出しが行われるロードポート側から見て装置全体の幅サイズを縮小ないし維持しつつ、真空搬送室を奥行き方向に長く延ばすことにより、その長辺に沿ってプロセス・モジュールを増設するレイアウトが一つの傾向になっている（たとえば特許文献１参照）。
　このように真空搬送室を奥行き方向に長く延ばして多数のプロセス・モジュールを並べるクラスタツールの一形態として、真空搬送室内の搬送空間を奥行き方向で複数の真空搬送エリアに分割して、各真空搬送エリアにその周囲のプロセス・モジュールと基板の受け渡しを行う真空搬送ロボットを設置するとともに、真空搬送ロボット同士で基板の受け渡しを行うための中継台を真空搬送エリア間の境界付近に配置する構成が採られている（たとえば特許文献２参照）。この場合、ロードポート側の大気空間と真空搬送室内の減圧空間とをインタフェースするロードロック・モジュールから見て、手前の真空搬送ロボットと奥の真空搬送ロボットとは中継台を介して直列に接続された構成になる。
特表２００５－５３４１７６号 米国特許第６４４０２６１号
　上記のように真空搬送室内で複数の真空搬送ロボットを直列に接続する構成を採る従来のクラスタツールは、一律に全てのプロセス・モジュールに同一の単一プロセスを並列的に行わせる場合、あるいは真空搬送エリア別に組分けされた複数のプロセス・モジュールに同一の複合プロセスを並列的に行わせる場合に、搬送能力が限界に突き当たる。
　この場合、各々の真空搬送ロボットは、一定のサイクル内で、ロードロック・モジュール側からの未処理の基板を受け取る動作と、その担当する真空搬送エリア周囲の各プロセス・モジュールに対して基板を出し入れする動作と、処理済みの基板をロードロック・モジュール側へ送り出す動作とを順次行わなければならない。ところが、ロードロック・モジュールに隣接する手前の真空搬送ロボットには、担当真空搬送エリア内で課せられる上記一連の搬送タスクだけでなく、ロードロック・モジュールと奥の真空搬送ロボットとの間で行われる未処理基板または処理済み基板の転送の橋渡しをするタスクも加わる。これによって、手前の真空搬送ロボットに搬送負荷が集中し、ここでシステム全体の搬送能力が限界に突き当たり、スループットが制限される。この問題はプロセス時間が短いほど顕著になり、１分以下あるいは３０秒以下といった短時間のプロセスでは致命的なスループット制約要因となる。
　また、上記のように同一の単一プロセスまたは複合プロセスを複数のプロセス・モジュールに並列的に行わせる場合、ロードポート側ではロット処理中または仕掛中の基板を抱える１つのカセットに対して集中的に（全てのロードロック・モジュールにおける全ての基板の出し入れに合わせて）未処理基板の取り出しと処理済み基板の装入とを頻繁かつ敏速に行わなければならない。したがって、真空搬送室内の搬送効率だけでなく、大気搬送室内の搬送効率の向上も課題になる。
　本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、複数の真空搬送機構を有する真空搬送系の搬送効率およびスループットを向上させる真空処理装置を提供する。
　さらに、本発明は、ロードポートとロードロック・モジュールとの間で基板を搬送する大気搬送系の搬送効率を向上させる真空処理装置を提供する。
　本発明の第１の観点における真空処理装置は、室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、前記真空搬送室内に水平方向で分けられて設けられる第１および第２の真空搬送エリアと、前記第１の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第１組のプロセス・モジュールおよび第１組のロードロック・モジュールと、前記第２の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第２組のプロセス・モジュールと、前記第１組のプロセス・モジュールおよび前記第１組のロードロック・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第１の真空搬送エリア内で基板を搬送する第１の真空搬送機構と、前記第２組のプロセス・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第２の真空搬送エリア内で基板を搬送する第２の真空搬送機構と、前記第１組のロードロック・モジュールよりも高い階または低い階に配置された第２組のロードロック・モジュールと、前記真空搬送室内で前記第２組のロードロック・モジュールに隣接して設けられ、前記第２の真空搬送エリアに接続する第３の真空搬送エリアと、前記第２組のロードロック・モジュールにアクセスしてアクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行うとともに、前記第３の真空搬送エリア内に設けられた第１の移載位置で前記第２の搬送機構と基板の受け渡しを行い、前記第３の真空搬送エリアで基板を搬送する第３の真空搬送機構とを有する。
　上記構成の真空処理装置においては、第１の真空搬送機構と第２の真空搬送機構とは互いに独立に稼働し、第１の真空搬送機構は専ら第１の真空搬送エリア内の基板搬送だけに従事していればよく、第２組（２階）のロードロック・モジュールと第２組のプロセス・モジュールとの間での基板搬送に関与する（橋渡しをする）必要はない。したがって、第１の真空搬送機構に搬送負荷が集中することはない。このように、全ての真空搬送ロボットに搬送負荷が均等または相応に分散されるので、システム全体の搬送能力および搬送効率が高く、クラスタツールにおける単時間プロセスのスループットを向上させることができる。
　本発明の第２の観点における真空処理装置は、室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、減圧下の室内で基板に所定の処理が行われる１つまたは複数のプロセス・モジュールと、前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、室内が選択的に大気状態または減圧状態に切り換えられ、大気空間と前記真空搬送室との間で転送される基板を一時的に留め置く複数のロードロック・モジュールと、いずれかの前記ロードロック・モジュールといずれかの前記プロセス・モジュールとの間で、または異なる前記プロセス・モジュールの間で、基板を搬送するために前記真空搬送室内に設けられる１つまたは複数の真空搬送機構と、多数の基板を一定間隔に並べて出し入れ可能に収納するカセットの投入または払い出しを行うために、前記複数のロードロック・モジュールと対向する大気空間内の所定位置に設けられる第１のロードポートと、前記第１のロードポートに置かれた第１のカセットといずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第１の大気搬送機構と、前記第１のロードポート上の前記第１のカセットと他のいずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第２の大気搬送機構とを有し、前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第１のカセットに対して基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う。
　上記構成の真空処理装置においては、第１のロードポート上のロット処理中または仕掛中の第１のカセットに対して、第１および第２の大気搬送ロボットが交互にアクセスして基板の取り出し／装入を迅速かつ円滑に行えるので、第１のロードポートとロードロック・モジュール間の大気系の搬送効率を大きく向上させることが可能であり、真空系の高スループット化にも容易に対応することができる。
　本発明の真空処理装置によれば、上記のような構成および作用により、複数の真空搬送機構を有する真空搬送系の搬送効率およびスループットを向上させることができ、さらにはロードポートとロードロック・モジュールとの間で基板を搬送する大気搬送系の搬送効率も向上させることができる。
本発明の一実施形態における真空処理装置の全体構成を示す平面図である。 上記真空処理装置の全体構成を示す縦断面図である。 上記真空処理装置における第１の処理部を示す平面図である。 上記真空処理装置における第２の処理部を示す平面図である。 上記真空処理装置における第３の真空搬送ロボットの水平搬送部および垂直搬送部の具体的構成例を示す斜視図である。 上記真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明するためのタイミング図である。 上記真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明するためのタイミング図である。 上記真空処理装置におけるロードロック室の一変形例を示す略縦断面図である。 上記真空処理装置の一変形例を示す縦断面図である。 図８の変形例の一形態を示す斜視図である。 上記真空処理装置の別の変形例を示す斜視図である。
　以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
　
　［装置全体の構成］
　図１および図２に、本発明の一実施形態における真空処理装置の全体構成をそれぞれ平面図および縦断面図で示す。図３および図４には、図１の全体構成を並列的に稼働する第１および第２の処理部にそれぞれ分けて示す。
　この真空処理装置は、クラスタツール方式のプラズマ処理装置として構成されており、装置奥行き方向（図のＸ方向）に延びる一対の辺が他の辺よりも約２倍長い五角形の形状を有する真空搬送室１０の周囲に４つのプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４および４つのロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２をクラスタ状に配置している。
　より詳細には、真空搬送室１０は２階建になっており、１階には水平な奥行方向（Ｘ方向）で分けられた第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２が設けられている。そして、第１の真空搬送エリアＴＥ１の周囲には、その斜辺の２つの側壁に第１組の２つのロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２がゲートバルブＧＶＬ１，ＧＶＬ２を介してそれぞれ連結されるとともに、幅方向（Ｙ方向）で平行に向かい合う２つの側壁に第１組の２つのプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２がゲートバルブＧＶ１，ＧＶ２を介してそれぞれ連結されている。一方、第２の真空搬送エリアＴＥ２の周囲には、幅方向（Ｙ方向）で平行に向かい合う２つの側壁に第２組の２つのプロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ４がゲートバルブＧＶ３，ＧＶ４を介してそれぞれ連結されている。
　真空搬送室１０の２階は全て第３の真空搬送エリアＴＥ３になっている。この第３の真空搬送エリアＴＥ３は、水平な隔壁板１１によって１階の第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２から上下に隔てられている。ただし、奥行方向（Ｘ方向）の中間部で隔壁板１１が切り欠かれて、開口部１３が形成され、この開口部１３を通って第３の真空搬送エリアＴＥ３が２階から１階に下りて第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２の間に割り込んでいる。
　２階の第３の真空搬送エリアＴＥ３の周囲には、斜辺の２つの側壁に、つまり１階の第１組のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の上に、第２組の２つのロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２がゲートバルブＧＶＵ１，ＧＶＵ２を介してそれぞれ連結されている。
　プロセス・モジュール（処理装置）ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４は、図示しない各専用の排気装置により室内が可変の圧力で常時減圧状態に保たれる真空チャンバ１２を有しており、典型的には室内の中央部に配置した載置台１４の上に１枚または複数枚の被処理基板たとえば半導体ウエハＷを載せ、所定の用力（処理ガス、高周波電力等）を用いて所望のプラズマ処理、たとえばＣＶＤ、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）あるいはスパッタ等の真空成膜処理、熱処理、半導体ウエハ表面のクリーニング処理、ドライエッチング加工等を行うようになっている。
　ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２は、それぞれドアバルブＤＶＬ１，ＤＶＬ２，ＤＶＵ１，ＤＶＵ２を介して後述するローダ・モジュール１５の大気搬送室とも連通できるようになっており、各々のロードロック室１６内にローダ・モジュール１５と真空搬送室１０との間で転送される半導体ウエハＷを一時的に留め置くための載置台１８を設けている。図２に示すように、各ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２のロードロック室１６は、開閉弁２０を介して排気装置２２に接続されるとともに、開閉弁２４を介してパージガス供給部２６に接続されており、室内の雰囲気を減圧状態および大気圧状態のいずれにも選択的に切り換えられるようになっている。なお、図２では、図解の簡略化のために、排気用の開閉弁２０を１階のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の片方に対する１つのみを示し、パージング用の開閉弁２４を２階のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２の片方に対する１つのみを示している。
　真空搬送室１０は、専用の排気装置２８に接続されており、室内が通常は一定の圧力で常時減圧状態に保たれる。室内には、第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２に第１および第２の真空搬送ロボット（真空搬送機構）３０，３２がそれぞれ設けられ、第３の真空搬送エリアＴＥ３に第３の真空搬送ロボット（真空搬送機構）３４が設けられている。
　第１の真空搬送ロボット３０は、第１の真空搬送エリアＴＥ１の中心部に設置された本体と、この本体上で旋回、昇降および進退（または伸縮）可能な一対の搬送アームＦａ，Ｆｂとを有し、各々の搬送アームＦａ，Ｆｂがそのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるようになっている。そして、第１の真空搬送ロボット３０は，第１の真空搬送エリアＴＥ１の周囲に配置されている第１組のプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２および第１組のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２のいずれにもアクセス可能であり、開状態のゲートバルブＧＶ（ＧＶ１，ＧＶ２，ＧＶＬ１，ＧＶＬ２）を通ってアクセス先のモジュールのチャンバ１２（１６）の中に搬送アームＦａ，Ｆｂのいずれか一方を選択的に挿入し、載置台１４（１８）の上に処理前の半導体ウエハＷを搬入（ローディング）し、あるいは載置台１４（１８）から処理後の半導体ウエハＷを搬出（アンローディング）できるようになっている。
　第２の真空搬送ロボット３２は、第２の真空搬送エリアＴＥ２の中心部に設置された本体と、この本体上で旋回、昇降および進退（または伸縮）可能な一対の搬送アームＦｃ，Ｆｄとを有し、各々の搬送アームＦｃ，Ｆｄがそのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるようになっている。そして、第２の真空搬送ロボット３２は，第２の真空搬送エリアＴＥ２の周囲に配置されている第２組のプロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ４のいずれにもアクセス可能であり、開状態のゲートバルブＧＶ（ＧＶ３，ＧＶ４）を通ってアクセス先のモジュールのチャンバ１２の中に搬送アームＦｃ，Ｆｄのいずれか一方を選択的に挿入し、載置台１４の上に処理前の半導体ウエハＷを搬入（ローディング）し、あるいは載置台１４から処理後の半導体ウエハＷを搬出（アンローディング）できるようになっている。さらに、第２の真空搬送ロボット３２は，後述するように，第２の真空搬送エリアＴＥ２の１階部分で第３の真空搬送ロボット３４と半導体ウエハＷの受け渡しを行えるようになっている。
　第３の真空搬送ロボット３４は、第３の真空搬送エリアＴＥ３の２階部分で奥行き方向（Ｘ方向）に直進移動可能な左側および右側の水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２と、第３の真空搬送エリアＴＥ３の開口部１３で鉛直方向（Ｚ方向）に直進移動つまり昇降可能な左側および右側の昇降搬送部ＶＲ１，ＶＲ２とを有している。ここで、左側および右側の水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２ならびに左側および右側の昇降搬送部ＶＲ１，ＶＲ２は、２階で幅方向（Ｙ方向）に並んで配置されている左右一対のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２にそれぞれ対応して、幅方向（Ｙ方向）に左右に並んで設けられている。すなわち、ローダ・モジュール１５側から真空搬送室１０の奥行き方向（Ｘ方向）を向いて見ると、左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１と左側水平搬送部ＨＲ１と左側昇降搬送部ＶＲ１とが第３の真空搬送エリアＴＥ３の左半部に設けられ、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２と右側水平搬送部ＨＲ２と右側昇降搬送部ＶＲ２とが第３の真空搬送エリアＴＥ３の右半部に設けられている。
　
　［第３の真空搬送ロボットの具体的構成例］
　図５に、第３の真空搬送エリアＴＥ３の右半部で稼働する第３の真空搬送ロボット３４の右側水平搬送部ＨＲ２および右側昇降搬送部ＶＲ２の具体的構成例を示す。
　右側水平搬送部ＨＲ２は、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２の方を向いて１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるフォーク形の１本の搬送アームＡＭ２と、この搬送アームＡＭ２を真空搬送室１０の奥行き方向（Ｘ方向）のみで直進移動させる水平直進搬送部３６とを有している。ここで、右側水平直進搬送部３６は、真空搬送室１０の２階部分の右側側壁（または上壁）に沿って奥行き方向（Ｘ方向）に延びる無端状の搬送駆動ベルトたとえばタイミングベルト３８と、この搬送駆動ベルト３８を駆動するための駆動部（モータ４０、駆動プーリ４２および図示しない反対側の遊動プーリ）と、搬送アームＡＭ２を搬送駆動ベルト３８に結合するブラケット型のアーム支持部４４と、このアーム支持部４４を奥行き方向（Ｘ方向）に案内するレール４６とを有している。モータ４０の始動、回転方向、回転速度および停止を制御することにより、第３の真空搬送エリアＴＥ３の２階部分の右半部で搬送アームＡＭ２を双方向に直進移動させ、任意の位置で停止させることができるようになっている。
　右側昇降搬送部ＶＲ２は、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２の方を背にして、異なる高さでそれぞれ１枚の半導体ウエハＷを水平に載置または支持できるパッド形の上部および下部バッファ４８Ｕ，４８Ｌと、昇降棒５０を介して両バッファ４８Ｕ，４８Ｌを真空搬送エリアＴＥ３の開口部１３の１階部分および２階部分にそれぞれ設けられた１階移載位置（第１の移載位置）ＴＰＬおよび２階移載位置ＴＰＵ（第２の移載位置）間で昇降移動させる昇降駆動部５２とを有している。昇降駆動部５２は、たとえばリニアモータ、ボールネジ機構あるいはシリンダで構成されている。昇降棒５０は、真空搬送室１０の１階の底壁に設けられた穴にシール部材５４を介して鉛直方向で摺動可能に通されている。昇降駆動部５２の始動、昇降の向き、ストロークおよび停止を制御することにより、第３の真空搬送エリアＴＥ３の開口部１３で両バッファ４８Ｕ，４８Ｌを昇降移動させ、それらの高さ位置を任意に可変できるようになっている。
　なお、上部および下部バッファ４８Ｕ，４８Ｌは、図５では半導体ウエハＷを１箇所で支持する構成になっているが、複数箇所（たとえば周回方向で１２０°の間隔を空けて配置される３本のピン）で半導体ウエハＷを支持する構成も可能である。
　右側水平搬送部ＨＲ２は、第３の真空搬送エリアＴＥ３の２階部分の右半部において、搬送アームＡＭ２を奥行き方向（Ｘ方向）で移動させることにより、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２とそのロードロック室１６内で半導体ウエハＷの受け渡しを行えるとともに、右側昇降搬送部ＶＲ２の両バッファ４８Ｕ，４８Ｌとも２階移載位置ＴＰＵで半導体ウエハＷの受け渡しを行えるようになっている。
　より詳細には、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２においては、後述するリフトピン１７の上げ下げと搬送アームＡＭ２の出し入れとを連携動作させることにより、ロードロック室１６から未処理の半導体ウエハＷを搬出し、またはロードロック室１６に処理済みの半導体ウエハＷを搬入することができる。
　また、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２から搬出した未処理の半導体ウエハＷを右側水平搬送部ＨＲ２から右側昇降搬送部ＶＲ２に渡すときは、先ず搬送アームＡＭ２を２階移載位置ＴＰＵを通り越して奥の位置まで後退移動させ、その後に右側昇降搬送部ＶＲ２を１階から２階に上昇移動させる。この時、両バッファ４８Ｕ，４８Ｌのうち受け取る方たとえばバッファ４８Ｕを搬送アームＡＭ２よりも幾らか低い位置に合わせる。次に、搬送アームＡＭ２を前進移動させて、バッファ４８Ｕの上に半導体ウエハＷを差し出させる。そして、右側昇降搬送部ＶＲ２を短いストロークで上昇させると、半導体ウエハＷが搬送アームＡＭ２からバッファ４８Ｕに乗り移る。この後、搬送アームＡＭ２をいったん後退させ、右側昇降搬送部ＶＲ２を２階から１階に下降移動させる。
　また、右側水平搬送部ＨＲ２が右側昇降搬送部ＶＲ２より処理済みの半導体ウエハＷを受け取るときは、やはり搬送アームＡＭ２を２階移載位置ＴＰＵよりも奥の位置まで後退移動させてから、右側昇降搬送部ＶＲ２を１階から２階に上昇移動させる。この時、両バッファ４８Ｕ，４８Ｌのうち処理済みの半導体ウエハＷを載せている方たとえばバッファ４８Ｌを搬送アームＡＭ２よりも幾らか高い位置に合わせる。次に、搬送アームＡＭ２をバッファ４８Ｌの下まで前進移動させて、右側昇降搬送部ＶＲ２を短いストロークで下降させると、半導体ウエハＷがバッファ４８Ｌから搬送アームＡＭ２に乗り移る。この後、搬送アームＡＭ２をいったん後退させ、右側昇降搬送部ＶＲ２を２階から１階に下降移動させる。
　上記のように、右側水平搬送部ＨＲ２を介して、右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２と右側昇降搬送部ＶＲ２の各バッファ４８Ｕ，４８Ｌとの間で半導体ウエハＷを１枚ずつ双方向に転送することができる。また、右側水平搬送部ＨＲ２と両バッファ４８Ｕ，４８Ｌとの間で、未処理の半導体ウエハＷと処理済みの半導体ウエハＷとの交換も行えるようになっている。
　一方、右側昇降搬送部ＶＲ２の両バッファ４８Ｕ，４８Ｌは、１階に下りることにより、１階移載位置ＴＰＬで第２の真空搬送ロボット３２と半導体ウエハＷの受け渡しを行える。すなわち、右側昇降搬送部ＶＲ２が１階移載位置ＴＰＬに着いている間は、第２の真空搬送ロボット３２が両バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれにも任意にアクセス可能であり、搬送アームＦｃ，Ｆｄを用いて各バッファ４８Ｕ，４８Ｌから未処理の半導体ウエハＷｉを受け取り、または各バッファ４８Ｕ，４８Ｌに処理済みの半導体ウエハＷｊを渡すことが可能であり、ピック＆プレース動作により未処理の半導体ウエハＷｉと処理済みの半導体ウエハＷｊとの交換も行えるようになっている。
　なお、この実施形態では、基本的には、第２の真空搬送ロボット３２における搬送アームＦｃ，Ｆｄの水平進退移動と右側昇降搬送部ＶＲ２におけるバッファ４８Ｕ，４８Ｌの上下移動とが連携することによって、両者の間で半導体ウエハＷの受け渡しが行われる。しかし、半導体ウエハＷの受け渡しの際に、第２の真空搬送ロボット３２が搬送アームＦｃ，Ｆｄの水平進退移動だけでなく上下移動も行うことにより、右側昇降搬送部ＶＲ２の方でバッファ４８Ｕ，４８Ｌを上下移動させる動作を不要にすることもできる。
　このように、第３の真空搬送ロボット３４は、右側水平搬送部ＨＲ２および右側昇降搬送部ＶＲ２によって、２階の右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２と１階の第２の真空搬送ロボット３２との間で半導体ウエハＷを双方向に１枚ずつ転送できるようになっている。
　第３の真空搬送エリアＴＥ３の左半部で稼働する第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ１および左側昇降搬送部ＶＲ１も、上述した右側水平搬送部ＨＲ２および右側昇降搬送部ＶＲ２と同一の構成および機能を有している。したがって、第３の真空搬送ロボット３４は、左側水平搬送部ＨＲ１および左側昇降搬送部ＶＲ１によって、２階の左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１と１階の第２の真空搬送ロボット３２との間で半導体ウエハＷを双方向に１枚ずつ転送できるようになっている。
　なお、図２に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２には、ローディング／アンローディングの際に載置台１８の上で搬送アームＡＭ２と半導体ウエハＷの受け渡しを行うために複数のリフトピン１７を昇降移動（出没）させるリフトピン機構が設けられている。第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２および全てのプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４にも同様のリフトピン機構が設けられている。
　上述した真空搬送室１０回りの真空処理系においては、第１の真空搬送ロボット３０ならびにこの真空搬送ロボット３０のアクセス可能な１階の第１組のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２および第１組のプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２によって、独立した第１の真空搬送及び処理部６０（図３）が構成されている。一方、第２の真空搬送ロボット３２およびこの真空搬送ロボット３２のアクセス可能な１階の第２組のプロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ４と、第３の真空搬送ロボット３４およびこの真空搬送ロボット３４のアクセス可能な２階の第２組のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２とによって、独立した第２の真空搬送及び処理部６２（図４）が構成されている。これら第１および第２の処理部６０，６２は、この真空処理装置に投入される半導体ウエハＷに対して、同一のプロセスあるいは異なるプロセスを並列的または同時的に行うことができる。
　なお、水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２の直進搬送部３６は、この実施例ではベルト機構を用いているが、ボールネジ機構やリニアモータ等の他の直進駆動機構を用いてもよい。
　
　［大気系の構成］
　この真空処理装置の大気系は、ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２にドアバルブＤＶＬ１，ＤＶＬ２，ＤＶＵ１，ＤＶＵ２を介して連結されるローダ・モジュール１５と、このローダ・モジュール１５の正面側に設けられる複数たとえば４つのロードポートＬＰ１～ＬＰ４と、ローダ・モジュール１５の大気搬送室内で稼働する第１および第２の大気搬送ロボット（大気搬送機構）６４，６６とを有している。
　ロードポートＬＰ１～ＬＰ４は、ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２と向かい合って横一列に配置されており、外部搬送車との間でたとえば１バッチまたは１ロット２５枚の半導体ウエハＷを収納可能なウエハカセットＣＲの投入、払出しに用いられる。ここで、ウエハカセットＣＲはＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）やＦＯＵＰ（Front
Opening Unified Pod）等のボックスまたはポッドとして構成されている。
　第１の大気搬送ロボット６４は、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、ローダ・モジュール１５内でたとえば左側ドアバルブＤＶＬ１，ＤＶＵ１の左隣りに設置される昇降移動可能な本体６５と、この本体６５から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＪａ，Ｊｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＪａ，Ｊｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、第１の大気搬送ロボット６４は、右端のロードポートＬＰ４を除く３つのロードポートＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３のいずれかに置かれたウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２にアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式により処理済みのウエハＷｉと未処理のウエハＷｊとを交換することもできる。
　第２の大気搬送ロボット６６も、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、ローダ・モジュール１５内でたとえば右側ドアバルブＤＶＬ２，ＤＶＵ２の右隣りに設置される昇降移動可能な本体６７と、この本体６７から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＫａ，Ｋｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＫａ，Ｋｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、第２の大気搬送ロボット６６は、左端のロードポートＬＰ１を除く３つのロードポートＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４のいずれかに置かれたウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２にアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式（先に相手側からウエハを受け取って、それと入れ替わりに別のウエハを相手側に渡す方式）により処理済みのウエハＷｉと未処理のウエハＷｊとを交換することもできる。
　このように、中間の２つのロードポートＬＰ２，ＬＰ３のいずれかに置かれたカセットＣＲに対しては、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６のどちらもアクセス可能であり、双方のハンドないしアームが互いに干渉し合わない（衝突しない）ように別々のタイミングで半導体ウエハＷの取り出し／装入を行えるようになっている。また、左端のロードポートＬＰ１は第１の大気搬送ロボット６４の専用で、右端のロードポートＬＰ４は第２の大気搬送ロボット６６の専用になっている。
　この実施形態では、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６の一方が中間の共通ロードポートＬＰ２，ＬＰ３上のカセットＣＲにアクセスする動作と、他方がロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２のいずれかにアクセスする動作とを同時または並列的に実行できるようになっており、それぞれのハンドリングまたはアーム動作を迅速かつ安全に行えるように、各々の大気搬送ロボット６４，６６を水平スライド軸の無い垂直多関節ロボットにより構成するとともに、図２に示すようにロードポートＬＰ１～ＬＰ４を１階のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２よりも低い位置に設けている。
　なお、クラスタツールにおいては、半導体ウエハＷを大気系からの真空系に投入する際に、半導体ウエハＷのオリエンテーションフラットまたはノッチを所定の位置に合わせるのが望ましい。この実施形態の真空処理装置では、各ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２が個別のロードロック室１６を有する独立したユニットとして構成されており、オリフラ合わせ機構を搭載するためのスペースおよびハードウェア上の余裕がある。図示省略するが、一例として、載置台１８にスピンチャックを取り付けるとともに、方位角方向で半導体ウエハＷのノッチを光学的に検出するための光学センサを設けることにより、各モジュール（ユニット）別にオリフラ合わせ機構を装備することができる。
　この実施形態のローダ・モジュールは、共通ロードポートＬＰ２，ＬＰ３上のロット処理中または仕掛中のカセットＣＲに対して、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６が交互にアクセスして半導体ウエハＷの取り出し／装入を迅速かつ円滑に行えるので、大気系の搬送効率を大きく向上させており、真空系の高スループット化にも難なく対応することができる。
　
　［一実施例における装置全体の動作］
　ここで、図６Ａおよび図６Ｂを参照し、この真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明する。この実施例におけるクラスタツール方式は、時分割（タイムシェアリング）方式で同時アクセス可能な中間のロードポートＬＰ２，ＬＰ３に搬入されたカセットＣＲ２，ＣＲ３内の半導体ウエハＷを処理対象とし、全てのプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４に同一条件のプラズマ処理を一律に行わせるものであり、特に短時間（たとえば３０秒以下）のプロセスを高スループットで実施する場合に好適に採られる。
　この実施例では、たとえばロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２から１ロット２５枚のウエハＷ１～Ｗ２５を順番に１枚ずつ取り出して、並列的に稼働するプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４のいずれかに均等に割り振って搬入し、各プロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４で処理の済んだウエハＷを速やかに搬出してカセットＣＲ２に１枚ずつ戻す。ローダ・モジュール１５において、第１の大気搬送ロボット６４は専ら第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２を担当し、第２の大気搬送ロボット６６は専ら第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭｕ１，ＬＭｕ２を担当する。
　図６Ａおよび図６Ｂにおいて、“６６”，“６４”は大気搬送ロボット６６，６４の動作シーケンスをそれぞれ表わす。その中で、“ＬＰ”はアームＪａ（Ｊｂ），Ｋａ（Ｋｂ）をロードポートＬＰ（この例では、ＬＰ２，ＬＰ３）に向かって移動させることを表わし、“戻り”はロードロック・モジュールＬＭ（ＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２）のロードロック室１６からアームＪａ（Ｊｂ），Ｋａ（Ｋｂ）を退出させて原アーム位置に戻す動作を表わす。
　また、図中の“ＬＭＬ１”，“ＬＭＵ１”，“ＬＭＬ２”，“ＬＭＵ２”はロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＵ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。その中で、“ｖａｃ”はロードロック室１６の真空引きのことであり、“ａｔｍ”はロードロック室１６のパージングないし大気開放のことである。
　また、図中の“ＨＲ１”，“ＨＲ２”，“ＶＲ１”，“ＶＲ２”は、第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ１、右側水平搬送部ＨＲ２、左側昇降搬送部ＶＲ１、右側昇降搬送部ＶＲ２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。“３０”，“３２”は、第１および第２の真空搬送ロボット３０，３２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。“ＰＭ１”，“ＰＭ３”，“ＰＭ４”，“ＰＭ２”は、プロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ３，ＰＭ４，ＰＭ２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。
　この実施例において、第２の大気搬送ロボット６６は、アームＫａ，Ｋｂのいずれか一方を使用し、ｔ０～ｔ１の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２へ移動して、ｔ１～ｔ２の期間中にカセットＣＲ２から１番目のウエハＷ１を取り出し、ｔ２～ｔ３の期間中に第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１にウエハＷ１を搬入する。そして、第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ３～ｔ４の期間中に今回用いたアームＫａ，Ｋｂをロードロック・モジュールＬＭＵ１の待機位置から原アーム位置に戻す。ウエハＷ１を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＵ１では、ｔ３～ｔ５の期間中に真空引きを行う。なお、ローダ・モジュール１５からロードロック・モジュールＬＭＵ１にウエハＷが搬入される時、あるいは逆にロードロック・モジュールＬＭＵ１からローダ・モジュール１５にウエハＷが搬出される時は、ドアバルブＤＶＵ１が一時的に開く。同様に、他のロードロック・モジュールＬＭＵ２，ＬＭＬ１，ＬＭＬ２でも、ローダ・モジュール１５との間でウエハＷの搬入／搬出が行われる時は、ドアバルブＤＶＵ２，ＤＶＬ１，ＤＶＬ２がそれぞれ一時的に開く。
　一方、第１の大気搬送ロボット６４は、アームＪａ，Ｊｂのいずれか一方を使用し、ｔ２～ｔ３の期間中にカセットＣＲ２へ移動して、ｔ３～ｔ４の期間中にカセットＣＲ２から２番目のウエハＷ２を取り出し、ｔ４～ｔ５の期間中に第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＬ１にウエハＷ２を搬入する。そして、第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ５～ｔ６の期間中にロードロック・モジュールＬＭＬ１の待機位置から原アーム位置に戻る。ウエハＷ２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＬ１は、ｔ５～ｔ７の期間中に真空引きを行う。
　さらに、第２の大気搬送ロボット６６は、アームＫａ，Ｋｂのいずれか一方を使用し、ｔ４～ｔ５の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２へ移動して、ｔ５～ｔ６の期間中にカセットＣＲ２から３番目のウエハＷ３を取り出し、ｔ６～ｔ８の期間中に第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２にウエハＷ３を搬入する。こうして、第２の大気搬送ロボット６６は、後述するように処理の済んだ１番目のウエハＷ１が真空系から大気系に帰ってくるまでの間は、一定のサイクルで奇数番目のウエハＷ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７・・を順番に１枚ずつカセットＣＲ２から第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２のいずれかに割り振って転送する動作を繰り返す。
　一方、第１の大気搬送ロボット６４は、アームＪａ，Ｊｂのいずれか一方を使用し、ｔ５～ｔ６の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２へ移動して、ｔ８～ｔ１０の期間中にカセットＣＲ２から４番目のウエハＷ４を取り出し、ｔ１０～ｔ１１の期間中に第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＬ２にウエハＷ４を搬入する。こうして、第１の大気搬送ロボット６４は、後述するように処理の済んだ２番目のウエハＷ２が真空系から大気系に帰ってくるまでの間は、一定のサイクルで偶数番目のウエハＷ２，Ｗ４，Ｗ６，Ｗ８・・を順番に１枚ずつカセットＣＲ２から第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２のいずれかに割り振って転送する動作を繰り返す。
　１番目のウエハＷ１を入れて真空引きの済んだ第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１では、ｔ６～ｔ７の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ１がウエハＷ１をロードロック室１６の外つまり真空処理室１０へ搬出する。なお、ロードロック・モジュールＬＭＵ１から真空処理室１０へウエハＷが搬出される時、あるいは逆に真空処理室１０からロードロック・モジュールＬＭＵ１にウエハＷが搬入される時は、ゲートバルブＧＶＵ１が一時的に開く。同様に、他のロードロック・モジュールＬＭＵ２，ＬＭＬ１，ＬＭＬ２と真空処理室１０との間でウエハＷの搬入／搬出が行われる時は、ゲートバルブＧＶＵ２，ＧＶＬ１，ＧＶＬ２がそれぞれ一時的に開く。
　左側水平搬送部ＨＲ１は、ロードロック・モジュールＬＭＵ１より搬出した１番目のウエハＷ１を持って２階の左側水平搬送路を水平一直線に移動し、ｔ８～ｔ９の期間中に２階移載位置ＴＰＵで左側垂直搬送部ＶＲ１（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか）にウエハＷ１を渡す。
　１番目のウエハＷ１を受け取った左側垂直搬送部ＶＲ１は、直後に１階に降下して、ｔ１０～ｔ１１の期間中に１階移載位置ＴＰＬで第２の真空搬送ロボット３２にウエハＷ１を引き取らせる。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦｃ，Ｆｄのいずれかで左側垂直搬送部ＶＲ１から１番目のウエハＷ１を引き取ると、旋回運動して、ｔ１２～ｔ１４の期間中に第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ３にウエハＷ１を搬入する。
　一方、２番目のウエハＷ２に対して真空引きの済んだ第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＬ１では、ｔ１０～ｔ１１の期間中に、第１の真空搬送ロボット３０が搬送アームＦａ，Ｆｂのいずれかを用いてロードロック室１６から２番目のウエハＷ２を搬出する。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ１２～ｔ１４の期間中に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ１にウエハＷ２を搬入する。
　上記のようにして、第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ３に１番目のウエハＷ１が搬入され、これと同時に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ１に２番目のウエハＷ２が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ１は、ｔ１４～ｔ２６の期間中にそれらのウエハＷ１，Ｗ２に対して同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。
　一方、３番目のウエハＷ３を搬入してｔ８～ｔ１１の期間中に真空引きを行った第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２では、ｔ１２～ｔ１３の期間中に第３の真空搬送ロボット３４の右側水平搬送部ＨＲ２がロードロック室１６からそのウエハＷ３を搬出する。右側水平搬送部ＨＲ２は、ロードロック・モジュールＬＭＵ２より搬出した３番目のウエハＷ３を持って２階の右側水平搬送路を水平一直線に移動し、ｔ１４～ｔ１５の期間中に２階移載位置ＴＰＵで右側垂直搬送部ＶＲ２（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか）にウエハＷ３を渡す。
　３番目のウエハＷ１を受け取った右垂直搬送部ＶＲ２は、直後に１階に降下して、ｔ１６～ｔ１８の期間中に１階移載位置ＴＰＬで第２の真空搬送ロボット３２に３番目のウエハＷ３を引き取らせる。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦｃ，Ｆｄのいずれかで右側垂直搬送部ＶＲ１からウエハＷ３を引き取ると、旋回運動して、ｔ１９～ｔ２１の期間中に第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ４にウエハＷ３を搬入する。
　一方、４番目のウエハＷ２を搬入してｔ１１～ｔ１４の期間中に真空引きを行った第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＬ２では、ｔ１６～ｔ１８の期間中に第１の真空搬送ロボット３０が搬送アームＦａ，Ｆｂのいずれかを用いてロードロック室１６からウエハＷ４を取り出す。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ１９～ｔ２１の期間中に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ２にウエハＷ４を搬入する。
　上記のようにして、第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ４に３番目のウエハＷ３が搬入され、これと同時に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ２に４番目のウエハＷ４が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ４，ＰＭ２は、ｔ２１～ｔ３３の期間中にそれらのウエハＷ３，Ｗ４に対して上記同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。
　第３の真空搬送ロボット３４においては、ｔ１９～ｔ２５の期間中に、左側水平搬送部ＨＲ１および左側垂直搬送部ＶＲ１が、１番目のウエハＷ１に対して行った動作と全く同じ動作を繰り返して、５番目のウエハＷ５を第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１から第２の真空搬送ロボット３２に転送する。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦｃ，Ｆｄのいずれかを用いて右側垂直搬送部ＶＲ１からこの５番目のウエハＷ５を引き取ると、旋回運動して、ｔ２６～ｔ２８の期間中に第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ３にアクセスして、搬送アームＦｃ，Ｆｄの空いている方で処理済みの１番目のウエハＷ１を搬出し、それと入れ替わりに未処理の５番目のウエハＷ５を搬入する。
　一方、第１の真空搬送ロボット３０は、ｔ１８～ｔ２１の期間中に真空引きを行った第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＬ２より、搬送アームＦａ，Ｆｂのいずれかを用いてｔ２３～ｔ２５の期間中に６番目のウエハＷ６を搬出する。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ２６～ｔ２８の期間中に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ１にアクセスして、搬送アームＦａ，Ｆｂの空いている方で処理済みの２番目のウエハＷ２を搬出し、それと入れ替わりに未処理の６番目のウエハＷ６を搬入する。
　上記のようにして、第２組のプロセス・モジュールＰＭ３に５番目のウエハＷ５が搬入され、これと同時に第１組のプロセス・モジュールＰＭ１に６番目のウエハＷ４が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ１は、ｔ２８～ｔ４１の期間中にそれらのウエハＷ５，Ｗ６に対して上記と上記同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。
　第２の真空搬送ロボット３２は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ３より１番目のウエハＷ１を搬出した直後のｔ３０～ｔ３２の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の右側垂直搬送部ＶＲ２にアクセスして、処理済みの１番目のウエハＷ１を右側垂直搬送部ＶＲ２（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか一方）に渡し、代わりに右側垂直搬送部ＶＲ２が運んできた未処理の７番目のウエハＷ７を受け取る。
　一方、第１の真空搬送ロボット３０は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ１より２番目のウエハＷ２を搬出した直後のｔ３０～ｔ３２の期間中に、第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＬ２にアクセスして、そのロードロック室１６から未処理の８番目のウエハＷ８を搬出し、それと入れ替わりに処理済みの２番目のウエハＷ２を搬入する。
　２番目のウエハＷ２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＬ２は、ｔ３２～ｔ３５の期間中に大気開放を行う。しかる後、第１の大気搬送ロボット６４が、ｔ３７～ｔ３９の期間中にロードロック・モジュールＬＭＬ２にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの２番目のウエハＷ２を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１２番目のウエハＷ１２を搬入する。
　こうしてロードロック・モジュールＬＭＬ２から処理済みの２番目のウエハＷ２を搬出した第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ３９～ｔ４１の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２の待機位置に移動し、ｔ４１～ｔ４２の期間中にウエハＷ２を戻し、未処理の１４番目のウエハＷ１４を取り出す。
　一方、上記のようにｔ３０～ｔ３２の期間中に第２の真空搬送ロボット３２より処理済みの１番目のウエハＷ１を右側垂直搬送部ＶＲ２に受け取った第３の真空搬送ロボット３４は、ｔ４１～ｔ４２の期間中に右側垂直搬送部ＶＲ２から右側水平搬送部ＨＲ２にウエハＷ１を移し替え、ｔ４３～ｔ４４の期間中に第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭＵ２にウエハＷ１を搬入する。
　１番目のウエハＷ２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＵ２は、ｔ４４～ｔ４７の期間中に大気開放を行う。しかる後、第２の大気搬送ロボット６６が、ｔ４７～ｔ４８の期間中にロードロック・モジュールＬＭＵ２にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの１番目のウエハＷ１を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１５番目のウエハＷ１５を搬入する。
　こうしてロードロック・モジュールＬＭＵ２から処理済みの１番目のウエハＷ１を搬出した第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ４８～ｔ４９の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２の待機位置に移動してウエハＷ１を戻し、ｔ５０～ｔ５１の期間中に未処理の１７番目のウエハＷ１７を取り出す。
　一方で、第２の真空搬送ロボット３２は、ｔ３３～ｔ３５の期間中に第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ４にアクセスして、処理済みの３番目のウエハＷ３を搬出し、それと入れ替わりに未処理の７番目のウエハＷ７を搬入する。また、第１の真空搬送ロボット３０は、ｔ３３～ｔ３５の期間中に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ２にアクセスして、処理済みの４番目のウエハＷ４を搬出し、それと入れ替わりに未処理の８番目のウエハＷ８を搬入する。
　第２の真空搬送ロボット３２は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ４より３番目のウエハＷ３を搬出した直後のｔ３７～ｔ３９の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の左側垂直搬送部ＶＲ１にアクセスして、処理済みの３番目のウエハＷ３を左側垂直搬送部ＶＲ１（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか一方）に渡し、代わりに左側垂直搬送部ＶＲ１が運んできた未処理の９番目のウエハＷ９を受け取る。
　一方、第１の真空搬送ロボット３０は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ４より４番目のウエハＷ４を搬出した直後のｔ３７～ｔ３９の期間中に、第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＬ１にアクセスして、そのロードロック室１６から未処理の１０番目のウエハＷ１０を搬出し、それと入れ替わりに処理済みの４番目のウエハＷ４を搬入する。
　４番目のウエハＷ４を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＬ１は、ｔ３９～ｔ４２の期間中に大気開放を行う。しかる後、第１の大気搬送ロボット６４が、ｔ４４～ｔ４５の期間中にロードロック・モジュールＬＭＬ１にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの４番目のウエハＷ４を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１４番目のウエハＷ１４を搬入する。
　こうしてロードロック・モジュールＬＭＬ１から処理済みの４番目のウエハＷ４を搬出した第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ４５～ｔ４７の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２の待機位置に移動し、ｔ４７～ｔ４８の期間中にウエハＷ４を戻し、未処理の１６番目のウエハＷ１６を取り出す。
　一方、上記のようにｔ３７～ｔ３９の期間中に第２の真空搬送ロボット３２より処理済みの３番目のウエハＷ３を左側垂直搬送部ＶＲ１に受け取った第３の真空搬送ロボット３４は、ｔ４７～ｔ４８の期間中に左側垂直搬送部ＶＲ１から左側水平搬送部ＨＲ１にウエハＷ３を移し替え、ｔ４８～ｔ４９の期間中に第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭＵ１にウエハＷ３を搬入する。
　３番目のウエハＷ３を搬入されたロードロック・モジュールＬＭＵ１は、ｔ４９～ｔ５２の期間中に大気開放を行う。しかる後、第２の大気搬送ロボット６６が、ｔ５２～ｔ５３の期間中にロードロック・モジュールＬＭＵ１にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの３番目のウエハＷ３を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１７番目のウエハＷ１７を搬入する。
　こうしてロードロック・モジュールＬＭＵ１から処理済みの３番目のウエハＷ３を搬出した第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ５４～ｔ５５の期間中にロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２の待機位置に移動してウエハＷ３を戻し、ｔ５５～ｔ５６の期間中に未処理の１９番目のウエハＷ１９を取り出す。
　以後も、各部で上記と同様の動作が繰り返される。そして、ロードポートＬＰ２上のカセットＣＲ２に対する１ロット分の処理が終了すると、隣のロードポートＬＰ３上のカセットＣＲ３に対しても上記と同様の１ロット分の処理が繰り返される。こうして、２つのロードポートＬＰ２，ＬＰ３上のカセットＣＲ２，ＣＲ３に対して交互に１ロット分の処理が連続的に繰り返される。
　図６Ａおよび図６Ｂに示すように、この実施例では、全ての真空搬送ロボット（３０，３２，３４）、全ての大気搬送ロボット（６４，６６）、全てのロードロック・モジュール（ＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２）および全てのプロセス・モジュール（ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４）が殆ど待ち時間無しに、あるいは必要最小限の待ち時間を挟んで高効率にフル稼働している。その中で、第１の真空搬送及び処理部６０と第２の真空搬送及び処理部６２とは互いに独立に稼働し、第１の真空搬送ロボット３０は専ら第１の真空搬送／処理部６０内のウエハ搬送だけに従事していればよく、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２と第２組のプロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ４との間でのウエハ搬送に関与する（橋渡しをする）必要は全くない。したがって、第１の真空搬送ロボット３０に搬送負荷が集中することはない。このように、全ての真空搬送ロボット３０，３２，３４に搬送負荷が相応に分散されるので、システム全体の搬送能力および搬送効率が高く、クラスタツールにおける単時間プロセスのスループットを大幅に向上させることができる。
　
　［他の実施形態または変形例］
　上述した実施例では、全てのプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４に全部一律に同一のプロセスを並列的に行わせた。別の実施例として、第１の真空搬送及び処理部６０において１枚の半導体ウエハＷｉをプロセス・モジュールＰＭ１，ＰＭ２に順次搬送して２種類または２段階のプロセスを連続的に行わせる一方で、第２の真空搬送及び処理部６２において別の１枚の半導体ウエハＷｊをプロセス・モジュールＰＭ３，ＰＭ４に順次搬送して同一のプロセス条件で２種類または２段階のプロセスを連続的に行わせるような並列処理も可能である。
　また、各々の真空搬送及び処理部６０，６２に含まれるプロセス・モジュールの個数は任意であり、たとえば３台以上あってもよい。また、第１および／または第２の真空搬送ロボット３０，３２の本体が第１および／または第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２内で一定の方向または任意の方向に移動する構成も可能である。
　上記実施形態では、各々のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２がハウジング１６内に半導体ウエハＷを１枚単位で収容するので、ロードロック・モジュール１６の内部をコンパクトにできるとともに、給排気動作やクーリング動作を枚葉単位で随時かつ単時間で行うことができる。もっとも、必要に応じて、ロードロック室１６内に半導体ウエハＷを同時に複数枚収容できる構成とすることも可能である。
　さらには、真空搬送室１０を奥行き方向に更に長く延ばして、その１階部分に更に別（第４）の真空搬送エリア（図示せず）を設け、この第４の真空搬送エリア内に第４の真空搬送ロボットを配置し、その周囲に第３組のプロセス・モジュールを配置する構成も可能である。この場合、真空搬送室１０を３階建てにして、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２の上に第３組（３階）の一対のロードロック・モジュールを設ける。そして、上記第３の真空搬送ロボット３４と同様の構成を有し、３階と１階の間で移動して、第３組（３階）のロードロック・モジュールと第４の真空搬送ロボットとの間で半導体ウエハＷを１枚ずつ転送するような第５の真空搬送ロボットを備える。なお、各階でロードロック・モジュールを１台のみ設ける構成、あるいは３台以上設ける構成も可能である。
　また、上記実施形態では、第３の真空搬送ロボット３４において、昇降搬送部ＶＲ１（ＶＲ２）が一対のバッファ４８Ｕ，４８Ｌを備える構成により、昇降搬送部ＶＲ１（ＶＲ２）と水平搬送部ＨＲ１（ＨＲ２）との間で未処理の半導体ウエハＷｉと処理済みの半導体ウエハＷｊとを交換することができた。
　しかし、一変形例として、昇降搬送部ＶＲ１（ＶＲ２）がバッファ４８を１つだけ備える構成も可能である。この場合、第２の真空搬送ロボット３２は、一対の搬送アームＦｃ，Ｆｄを用いてピック＆プレース方式により昇降搬送部ＶＲ１（ＶＲ２）のバッファ４８から未処理の半導体ウエハＷｉを受け取って、それと入れ替わりに処理済みの半導体ウエハＷｊを渡すことができる。しかし、水平搬送部ＨＲ１（ＨＲ２）と昇降搬送部ＶＲ１（ＶＲ２）との間では、そのような半導体ウエハＷｉ，Ｗｊの交換を行うことができない。そこで、図７に示すように、各ロードロック・モジュールＬＭのロードロック室１６内に半導体ウエハＷを１枚ずつ載せて支持できる独立に昇降移動可能な２つのウエハ支持部７０，７２を設ける。この場合、水平搬送部ＨＲ１（ＨＲ２）は、１本のアームＡＭ１（ＡＭ２）で運んできた処理済みの半導体ウエハＷｊを一方たとえば上部のウエハ支持部７２にローディングしてから、いったんアームＡＭ１（ＡＭ２）を退出させる。直後に、ロードロック室１６内では、上部のウエハ支持部７２を上方に退避させて、未処理の半導体ウエハＷｉを支持している方の下部ウエハ支持部７０をアームＡＭ１（ＡＭ２）の高さに合わせておく。そして、水平搬送部ＨＲ１（ＨＲ２）は、ロードロック室１６内に空のアームＡＭ１（ＡＭ２）を挿入または進入させて、下部ウエハ支持部７０から未処理の半導体ウエハＷｉを受け取り、次いでアームＡＭ１（ＡＭ２）を退出させる。
　上記実施形態では、各々のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２にオリフラ合わせ機構を組み込んだ。しかし、ローダ・モジュール１５の大気搬送室内で大気搬送ロボット６４，６６のアクセス可能な位置に各専用または共通のオリフラ合わせ機構を設置することも可能である。
　上記実施形態では、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２を第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の上に配置した。一変形例として、図８に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２を第１の真空搬送エリアＴＥ１の上に配置する構成も可能である。
　この場合、大気搬送ロボット６４，６６のアームＪａ（Ｊｂ），Ｋａ（Ｋｂ）は、ローダ・モジュール１５側から第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の上を通って第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２にアクセスする。真空搬送室１０においては、２階で第３の真空搬送エリアＴＥ３がロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の容積分だけ小さくなり、奥行き方向（Ｘ方向）のサイズが大幅に縮小される。これによって、第３の真空搬送ロボット３４の水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２にとっては、搬送距離または搬送時間が短くなる。
　さらに、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２はもちろん、第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２においても、それらの天板を任意に取り外せるので、メンテナンス性が良くなる。また、第３の真空搬送エリアＴＥ３の開口部１３の位置にて真空搬送室１０の底板と天板に開閉可能なハッチ（図示せず）をそれぞれ取り付けてもよい。大気開放で真空搬送室１０内部のメンテナンスを実施する際には、それらのハッチを開けて作業員が開口部１３に入って、各真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２，ＴＥ３内の部品交換や清掃等を行うことができる。
　なお、大気系においては、図８に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２の正面側搬送エリアの上に、つまり第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の上方に、ローダ・モジュール１５の延長天井部（または別個の防塵壁または防塵カバー）８０を設けるのが好ましい。そして、ローダ・モジュール１５の天井に空気清浄装置たとえばファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）８２を設置する場合は、この延長天井部８０にもＦＦＵ８２を設置するのが好ましい。
　また、図９に示すように、第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の占有スペースをシステム幅方向（Ｙ方向）で拡張することにより、大気搬送室内で両ロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２の正面側エリアの中心部を広くして、そこに１台の大気搬送ロボット８４を配置することも可能である。この大気搬送ロボット８４は、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、本体８６と、この本体８６から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＭａ，Ｍｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＭａ，Ｍｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、この大気搬送ロボット８４は、全てのロードポートＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４上のウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２とにアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式により処理済みのウエハＷｉと未処理のウエハＷｊとを交換することもできる。大気系の搬送速度および搬送効率は低下するが、この１台の大気搬送ロボット８４に上記２台の大気搬送ロボット６４，６６分の搬送タスクを負わせることも可能である。
　また、別の変形例として、図示省略するが、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２を第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２および第１の真空搬送エリアＴＥ１の上に跨って配置する構成も可能である。
　図１０に、第３の真空搬送ロボット３４の水平搬送部に関する一変形例を示す。この変形例は、左右の水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２の間のスペースにそれぞれの直進搬送部３６，３６を設ける構成を特徴とする。たとえば、両水平搬送部ＨＲ１，ＨＲ２の間に奥行き方向（Ｘ方向）に延びる長尺状の中心フレーム９０を設け、この中心フレーム９０の両面にそれぞれの直進搬送部３６，３６を取り付ける。左側昇降搬送部ＶＲ１および右側昇降搬送部ＶＲ２のそれぞれの昇降棒（昇降軸）５０は、中心フレーム９０側の直進搬送部３６，３６と対向して真空搬送室１０の左右の側壁に近接して配置される。
　かかる構成によれば、左側水平搬送部ＨＲ１においては、アームＡＭ１を奥行き方向（Ｘ方向）で移動させるときに、中心フレーム９０に沿って運動する直進搬送部３６（特にアーム支持部４４）が、左側昇降搬送部ＶＲ１の昇降棒（昇降軸）５０と干渉（衝突）することがない。このことにより、左側水平搬送部ＨＲ１は、左側昇降搬送部ＶＲ１との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行う際に、アームＡＭ１を前方（ロードロック・モジュールＬＭＵ１寄り）に退避させることができる。たとえば、左側昇降搬送部ＶＲ１のバッファ４８Ｕ（または４８Ｌ）から処理済みの半導体ウエハＷがアームＡＭ１に乗り移った直後に、アームＡＭ１をいったん後退させて左側昇降搬送部ＶＲ１を２階から１階に下降移動させるのではなく、左側昇降搬送部ＶＲ１を２階に留めたままアームＡＭ１を前進移動させることができる。したがって、処理済みの半導体ウエハＷを受け取ったアームＡＭ１をそのまま直ちにロードロック・モジュールＬＭＵ１の室内まで前進移動させることも可能である。これによって、左側水平搬送部ＨＲ１の搬送速度または搬送効率を向上させることができる。右側水平搬送部ＨＲ２も、左側水平搬送部ＨＲ１と同じ構成を有するので、同様の搬送動作を行うことができる。
　上記実施形態では、真空搬送室１０の１階に第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２、第１組および第２組のプロセス・モジュールＰＭ１～ＰＭ４、第１組のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２を設け、２階に第３の真空搬送エリアＴＥ３および第２組のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２を設けた。しかし、真空搬送室１０の内部およびその回りの１階部分と２階部分とを上下反転させた構成、つまり真空搬送室１０の２階に第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２、第１組および第２組のプロセス・モジュールＰＭ１～ＰＭ４、第１組のロードロック・モジュールＬＭＬ１，ＬＭＬ２を設け、１階に第３の真空搬送エリアＴＥ３および第２組のロードロック・モジュールＬＭＵ１，ＬＭＵ２を設ける構成も可能である。この場合、第１および第２の真空搬送ロボット３０，３２は真空搬送室１０の２階で水平方向に分けられる第１および第２の真空搬送エリアＴＥ１，ＴＥ２内でそれぞれウエハ搬送動作を行い、第３の真空搬送ロボット３４は１階および開口部１３に広がる第３の真空搬送エリアＴＥ３内でウエハ搬送動作を行う。
　さらに、第３の真空搬送ロボット３４が水平搬送部ＨＲおよび垂直搬送部ＶＲを１組だけ有する構成、あるいは水平搬送部ＨＲおよび垂直搬送部ＶＲのそれぞれの機能を１台で兼ねる真空搬送ロボットの構成等も可能である。
　本発明における被処理基板は、半導体ウエハに限らず、たとえばＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）基板であってもよく、クラスタツール方式の真空処理装置で任意の処理を受ける任意の基板であってよい。
　　１０　　真空搬送室
　　１２　　チャンバ
　　１５　　ローダ・モジュール
　　１６　　ロードロック室
　　３０　　第１の真空搬送ロボット
　　３２　　第２の真空搬送ロボット　
　　３４　　第３の真空搬送ロボット　
　　６０　　第１の真空搬送及び処理部
　　６２　　第２の真空搬送及び処理部
　　６４　　第１の大気搬送ロボット
　　６６　　第２の大気搬送ロボット
　　８４　　大気搬送ロボット
　　ＬＰ１～ＬＰ４　　ロードポート
　　ＧＶ１～ＧＶ４　　ゲートバルブ　
　　ＧＶＬ１，ＧＶＬ２，ＧＶＵ１，ＧＶＵ２　　ゲートバルブ
　　ＤＶＬ１，ＤＶＬ２，ＤＶＵ１，ＤＶＵ２　　ドアバルブ
　　ＨＲ１　　左側水平搬送部
　　ＨＲ２　　右側水平搬送部
　　ＶＲ１　　左側水平搬送部
　　ＶＲ２　　右側水平搬送部
　　ＴＥ１　　第１の真空搬送エリア
　　ＴＥ２　　第２の真空搬送エリア
　　ＴＥ３　　第３の真空搬送エリア
　　ＴＰＬ　　１階移載位置
　　ＴＰＵ　　２階移載位置

Claims (23)

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