WO2012133218A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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WO2012133218A1
WO2012133218A1 PCT/JP2012/057578 JP2012057578W WO2012133218A1 WO 2012133218 A1 WO2012133218 A1 WO 2012133218A1 JP 2012057578 W JP2012057578 W JP 2012057578W WO 2012133218 A1 WO2012133218 A1 WO 2012133218A1
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substrate
atmospheric
transfer
chamber
vacuum
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PCT/JP2012/057578
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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 system substrate processing apparatus including a plurality of processing chambers for processing a substrate in a reduced pressure atmosphere.
  • a plurality of vacuum processing apparatuses that perform substrate processing such as film formation processing, etching processing, oxidation diffusion processing, annealing processing, and modification processing on a semiconductor wafer are provided around the vacuum transfer chamber,
  • a multi-chamber type substrate processing apparatus configured to transfer a wafer between vacuum processing chambers and continuously perform required substrate processing has been put into practical use. As described above, the throughput of the substrate processing can be improved by clustering a plurality of vacuum processing apparatuses.
  • Patent Document 1 two clustered multi-chamber apparatuses are connected in series via a gate valve, and a tandem-type substrate processing provided with a transfer chamber for transferring a wafer between vacuum transfer chambers of each cluster.
  • An apparatus is disclosed.
  • the first cluster is provided with a load lock chamber, and wafers are carried into the vacuum transfer chamber of the first cluster via the load lock chamber.
  • the wafers carried into the vacuum transfer chamber are sequentially subjected to substrate processing by each vacuum processing apparatus constituting the first cluster.
  • the substrate processing is sequentially performed in the second cluster.
  • the processed wafer is unloaded by following the same path as the forward path in reverse order.
  • Patent Document 2 only a vacuum processing chamber that requires delivery of a substrate under a reduced pressure atmosphere is connected to a vacuum transfer chamber to form a cluster, and a vacuum processing chamber capable of delivering a substrate under an atmospheric atmosphere is provided around the atmosphere transfer chamber.
  • a substrate processing apparatus configured to be connected to each other via a load lock chamber is disclosed.
  • a substrate processing apparatus is disclosed in which two clusters are arranged in parallel along the transfer direction of the atmospheric transfer mechanism, and a wafer supplied from the outside is transferred to the load lock chamber of each cluster.
  • the substrate processing apparatus according to Patent Document 1 has a problem in that the wafer transfer throughput decreases due to the wafer transfer between the load lock chamber and each cluster. If the vacuum transfer mechanism is rate limiting, the throughput of substrate processing cannot be improved even if the number of clusters is increased.
  • the substrate processing apparatus has a configuration in which two clusters are juxtaposed along the transfer direction of the atmospheric transfer mechanism that transfers the wafer supplied through the load port to the load lock chamber of each cluster.
  • the atmospheric transfer mechanism becomes longer in the transfer direction. If the atmospheric conveyance mechanism is lengthened, the throughput of the atmospheric conveyance mechanism may be reduced.
  • the atmospheric transfer mechanism transfers wafers directly to and from each cluster via the load lock chamber, wafers can be transferred simultaneously in each load lock chamber. If required, the wafers cannot be delivered individually, and the throughput may be reduced.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a substrate processing apparatus capable of reducing the occupied space, shortening the inoperable time of the entire apparatus, and improving the throughput of the substrate processing. Objective.
  • a substrate processing apparatus includes a plurality of processing chambers in which a plurality of processing chambers for processing a substrate in a reduced-pressure atmosphere are close to each other, and a transport mechanism that carries the substrate in and out of the plurality of processing chambers.
  • a vacuum transfer chamber is provided in each of the vacuum transfer chambers of the plurality of vacuum transfer chambers, and the substrate is transferred to and from the vacuum transfer chamber by switching between the atmospheric atmosphere and the reduced-pressure atmosphere.
  • a first atmospheric transfer mechanism for transferring a substrate supplied from the outside to the one load-lock chamber, and a substrate received from the first atmospheric transfer mechanism
  • a second atmospheric transfer mechanism for transferring to the load lock chamber, and the second atmospheric transfer mechanism is disposed on the upper side or the lower side of the vacuum transfer chamber provided with the one load lock.
  • Vacuum transfer chamber characterized in that it is arranged in series along the conveying direction of the substrate by the second atmospheric transfer mechanism.
  • the present invention it is possible to reduce the occupied space and the inoperable time of the entire apparatus and improve the substrate processing throughput.
  • FIG. 10 is a side sectional view schematically showing a configuration example of a substrate processing apparatus according to Modification 1.
  • 10 is a side cross-sectional view schematically showing a configuration example of a substrate processing apparatus according to Modification 2.
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view schematically showing a configuration example of a substrate processing apparatus according to Modification 3.
  • FIG. 1 is a plan sectional view schematically showing a configuration example of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 schematically shows a configuration example of the substrate processing apparatus according to the embodiment
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the operation of the second atmospheric transfer mechanism 40 and the second load lock device 5 according to the present embodiment.
  • the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a first atmospheric transfer device 1, a first load lock device 2, a first cluster 3, a second atmospheric transfer device 4, and a second load lock device 5. , And a second cluster 6.
  • the first atmospheric transfer device 1 has a first atmospheric transfer chamber 12 that is a horizontally long substantially rectangular parallelepiped. On one side wall of the long side of the first atmospheric transfer chamber 12, a load port 11 is provided for transferring the wafer W to and from a transfer vehicle (not shown) that travels outside. A transfer vehicle (not shown) transfers a cassette C containing a plurality of unprocessed wafers W to the substrate processing apparatus.
  • the load port 11 includes a mounting table on which the cassette C containing the wafer W is mounted, and a mechanism that connects the cassette C to the first atmospheric transfer chamber 12 and opens and closes the cassette C.
  • a first cluster 3 is connected to a side wall of the first atmospheric transfer chamber 12 facing the one side wall via a first load lock device 2, and via a second atmospheric transfer device 4 and a second load lock device 5.
  • the second cluster 6 is connected.
  • the wafer W is taken out from the cassette C placed on the load port 11, and the taken wafer W is transferred to the first load lock device 2 and the second atmospheric transfer device 4.
  • 1 atmospheric conveyance mechanism 13 is provided.
  • the first atmospheric transfer mechanism 13 includes a guide rail 13a laid along the longitudinal direction of the bottom of the first atmospheric transfer chamber 12, and an atmospheric robot 13b movable along the guide rail 13a. Yes.
  • the atmospheric robot 13b has a plurality of extendable and articulated articulated arms provided with forks for holding and transporting the wafer W, and a drive mechanism (not shown) that moves the articulated arms up and down and pivots. .
  • the atmospheric robot 13b moves along the guide rail 13a by, for example, a linear motor mechanism, and takes out the wafer W from the cassette C placed on the load port 11 by moving the articulated arm to extend, move up and down, and turn.
  • the wafer W is transferred to the first load lock device 2 and the second atmospheric transfer device 4. Further, the wafer W processed and transferred in the first cluster 3 and the second cluster 6 is received from the first load lock device 2 and the second atmospheric transfer device 4 and returned to the cassette C.
  • a first air blowing unit 14 that blows clean gas to the first atmospheric transfer chamber 12 is provided at an appropriate location of the first atmospheric transfer chamber 12.
  • the first load lock device 2 has a first load lock chamber 21 connected to a vacuum pump, and can be switched between an air atmosphere and a reduced pressure atmosphere by evacuating or releasing the air.
  • a first load lock chamber 21 On the first atmospheric transfer device 1 side and the first cluster 3 side of the first load lock chamber 21, gates G1 and G2 that can be opened and closed are respectively provided.
  • a first transfer robot 22 At the bottom of the first load lock chamber 21, there is provided a first transfer robot 22 that loads and unloads the wafer W between the first atmospheric transfer chamber 12 and the first cluster 3 through gates G1 and G2.
  • the first transfer robot 22 is a vacuum robot having an articulated arm provided with a fork for holding the wafer W.
  • the gate G1 is opened by setting the first load lock chamber 21 to the atmospheric atmosphere, and the first transfer robot 22 is connected to the first transfer robot 22 via the gate G1.
  • the wafer W is carried into the first load lock chamber 21 from the atmospheric transfer chamber 12, and the gate G1 is closed.
  • the first load lock chamber 21 is evacuated to a reduced pressure atmosphere, and the gate G2 is opened.
  • the first transfer robot 22 transfers the wafer W to the first vacuum transfer chamber 31 (to be described later) of the first cluster 3 through the gate G2.
  • the transfer is performed in the reverse procedure.
  • the example which delivers the wafer W using the 1st conveyance robot 22 was demonstrated here, it replaces with the 1st conveyance robot 22, and you may comprise so that the stage which goes up and down may be provided.
  • the first atmospheric transfer mechanism 13 and the first vacuum transfer mechanism 31a can deliver and transfer the wafer W by placing the wafer W on the stage.
  • the first cluster 3 has a first vacuum transfer chamber 31 that is a horizontally long substantially rectangular parallelepiped.
  • the first vacuum transfer chamber 31 is arranged so that its longitudinal direction is substantially orthogonal to the transfer direction of the first atmospheric transfer mechanism 13.
  • a gate G ⁇ b> 2 is connected to one side wall on the short side of the first vacuum transfer chamber 31.
  • Four first vacuum processing chambers (PM: Process Module) 32a, 32b, 32c, and 32d are connected to both side walls on the long side of the first vacuum transfer chamber 31 shown in FIG. Has been.
  • four first vacuum processing chambers are provided, but the present invention is not limited to this, and any number may be provided.
  • the first vacuum processing chambers 32a, 32b, 32c, and 32d are used for substrate processing such as film processing, etching processing, oxidation diffusion processing, annealing processing, and modification processing on the semiconductor wafer W in a reduced-pressure atmosphere. It is a device that performs.
  • a first vacuum transfer mechanism 31a that carries the wafer W through the gate G2 and transfers the wafer W to each vacuum processing chamber according to the recipe.
  • the first vacuum transfer mechanism 31a is a vacuum robot having two articulated arms provided with a fork for holding the wafer W.
  • the first vacuum transfer mechanism 13 carries out the processed wafer W to the first load lock chamber 21 through the gate G2.
  • the second atmospheric transfer device 4 has a second atmospheric transfer chamber 41 that is a horizontally long substantially rectangular parallelepiped disposed below the first vacuum transfer chamber 31.
  • the second atmospheric transfer chamber 41 is arranged such that its longitudinal direction is substantially orthogonal to the transfer direction of the first atmospheric transfer device 1.
  • a second atmospheric transfer mechanism 40 that receives a substrate from the first atmospheric transfer mechanism 13 and transfers the received substrate to the second load lock device 5 is provided.
  • the second atmospheric transfer mechanism 40 has a guide rail 42 laid along the longitudinal direction at the bottom of the second atmospheric transfer chamber 41.
  • a substantially X-shaped wafer holding member 43 that holds the wafer W transferred from the first atmospheric transfer device 1 and transfers it to the second load lock device 5 is movable along the guide rail 42.
  • the wafer holding member 43 is driven by a linear motor, for example, and moves along the guide rail 42.
  • a second air blower 44 that blows clean gas to the second atmospheric transfer chamber 41 is provided at an appropriate location of the second atmospheric transfer chamber 41.
  • the second atmospheric transfer mechanism 40 moves the wafer holding member 43 to the first atmospheric transfer device 1 side.
  • the first atmospheric transfer mechanism 13 (see FIG. 1) holds the wafer W on the wafer holding member 43.
  • the wafer holding member 43 holding the wafer W moves toward the second load lock device 5 along the guide rail 42 as shown in FIG. 3B.
  • the wafer W held by the wafer holding member 43 is received by the second transfer robot 52 provided in the second load lock device 5 described later.
  • the wafer W When the wafer W is moved from the second load lock device 5 to the first atmospheric transfer device 1, the wafer W may be transferred in the reverse procedure.
  • the second load lock device 5 has a second load lock chamber 51 that is a vertically long and substantially rectangular parallelepiped connected to a vacuum pump. It can be switched between an air atmosphere and a reduced pressure atmosphere.
  • a gate G3 and a gate G4 that can be opened and closed are provided on the lower side wall of the second load lock chamber 51 on the second atmospheric transfer device 4 side and the upper side wall on the second cluster 6 side, respectively.
  • a second transfer robot 52 for loading and unloading the wafer W between the second atmospheric transfer chamber 41 and the second cluster 6 through the gate G3 and the gate G4 is provided. Yes.
  • the second transfer robot 52 is a vacuum robot having an articulated arm provided with a fork for holding the wafer W.
  • the second transfer robot 52 has a drive mechanism (not shown) that moves the articulated arm up and down and pivots.
  • the gate G3 is opened with the second load lock chamber 51 in the atmospheric atmosphere, and the second transfer robot 52 The wafer W is carried into the second load lock chamber 51 from the second atmospheric transfer chamber 41 via G3, and the gate G3 is closed. Then, the second load lock chamber 51 is evacuated to a reduced pressure atmosphere.
  • the second transfer robot 52 raises the wafer W and opens the gate G4.
  • the second transfer robot 52 transfers the wafer W to the second vacuum transfer chamber 61 (described later) of the second cluster 6 through the gate G4.
  • the example which delivers the wafer W using the 2nd conveyance robot 52 was demonstrated here, it may replace with the 2nd conveyance robot 52, and you may comprise so that the stage which goes up and down may be provided.
  • the second atmospheric transfer mechanism 40 and the second vacuum transfer mechanism 61a can deliver and transfer the wafer W by placing the wafer W on the stage and moving the stage up and down.
  • the second cluster 6 has a second vacuum transfer chamber 61 that is a substantially rectangular parallelepiped.
  • the second vacuum transfer chamber 61 is arranged in series so that the longitudinal direction thereof substantially coincides with the longitudinal direction of the first vacuum transfer chamber 31. That is, the first vacuum transfer chamber 31 and the second vacuum transfer chamber 61 are arranged in series along the transfer direction of the wafer W by the second atmospheric transfer mechanism 40.
  • the first vacuum transfer chamber 31 and the second vacuum transfer chamber 61 are provided so that the heights in the vertical direction are substantially the same.
  • a gate G4 is connected to the side wall on the short side of the second vacuum transfer chamber 61.
  • a plurality of second vacuum processing chambers 62a, 62b, 62c, and 62d are connected to both side walls on the long side of the second vacuum transfer chamber 61 through openable / closable gate valves (see FIG. 1).
  • the second vacuum processing chambers 62a, 62b, 62c, and 62d are devices that perform predetermined substrate processing on the semiconductor wafer W in a reduced-pressure atmosphere.
  • the wafers W are loaded into the bottoms of the second vacuum processing chambers 62a, 62b, 62c, and 62d through the gate G4, and the wafers W are transferred to the second vacuum processing chambers 62a, 62b, 62c, and 62d according to the recipe.
  • a two-vacuum transfer mechanism 61a is provided.
  • the second vacuum transfer mechanism 61a is a vacuum robot having two articulated arms provided with a fork for holding the wafer W.
  • the second vacuum transfer mechanism 61a carries out the processed wafer W to the second load lock chamber 51 through the gate G4.
  • the first cluster 3 and the second cluster 6 are arranged in series on both side walls of the second atmospheric transfer chamber 41 along the transfer direction of the second atmospheric transfer apparatus 4. Is arranged. Since the second atmospheric transfer device 4 is arranged on the lower side of the first vacuum transfer chamber 31, the occupied space can be reduced as compared with the case where the clusters are arranged in parallel in the transfer direction of the second atmospheric transfer device 4. Can do.
  • the throughput of the substrate processing can be improved by the function of the second atmospheric transfer device 4.
  • the second atmospheric transfer device 4 has a buffer function. It can be said that the second atmospheric transfer device 4 functions as a bypass route to the second cluster 6. For example, the wafer W may be transferred from the first atmospheric transfer device 1 to the second atmospheric transfer device 4 while the wafer W is not being transferred, and the wafer W may be transferred to the front of the second load lock device 5. it can.
  • the first atmospheric transfer device 1 can concentrate on the loading / unloading process when the loading / unloading of the wafer W is necessary with the first cluster 3, and the loading of the wafer W on the second cluster 6 side can be performed.
  • the output can be left to the second atmospheric transport mechanism 40.
  • the second atmospheric transfer device 4 exchanges the unprocessed wafer W and the processed wafer W with the second cluster 6, and transfers the processed wafer W to the first atmospheric transfer device 1 at an appropriate timing. Can be handed over.
  • first and second clusters 3 and 6 are not connected to each other and have a hardware independent mechanism, one of the first cluster 3 and the second cluster 6 fails.
  • the substrate processing can be continued in either one of the first cluster 3 and the second cluster 6. For this reason, the inoperable time as the whole apparatus can be shortened. Further, the first and second clusters 3 and 6 can be individually stopped, and the maintenance and inspection of only one of the clusters can be performed.
  • first atmospheric transfer chamber 12 and the second atmospheric transfer chamber 41 can be maintained by the first blower 14 and the second blower 44.
  • the single wafer processing for taking out the wafers W one by one from the cassette C is illustrated, but the first atmospheric transfer mechanism 13, the second atmospheric transfer mechanism 40, the first vacuum transfer mechanism 31a, and the second vacuum transfer.
  • the mechanism 61a and the holding units in the first and second load lock devices 2 and 5 may each be configured to hold a plurality of wafers W.
  • first atmospheric transfer chamber 12 and the second atmospheric transfer chamber 41 have been described as being substantially rectangular parallelepiped members that communicate with each other, but at least a space for storing the first atmospheric transfer mechanism 13 and the second atmospheric transfer mechanism 40, respectively. It is sufficient if it is a structural member capable of forming the wall member, and the wall member surrounding each transport mechanism is not an essential configuration.
  • Modification 1 The substrate processing apparatus according to Modification 1 is different from the above embodiment in that the second atmospheric transfer device 104 is provided on the upper side of the first vacuum transfer chamber 31. Below, the said difference is mainly demonstrated.
  • FIG. 4 is a side sectional view schematically showing a configuration example of the substrate processing apparatus according to the first modification. Similar to the above embodiment, the substrate processing apparatus according to the first modification includes the first atmospheric transfer device 1, the first load lock device 2, the first cluster 3, the second atmospheric transfer device 104, and the second load lock. A device 105 and a second cluster 6 are provided.
  • the second atmospheric transfer device 104 has a second atmospheric transfer chamber 141 disposed on the upper side of the first vacuum transfer chamber 31. Inside the second atmospheric transfer chamber 141, the second atmospheric transfer mechanism 140 having the guide rail 142 and the wafer holding member 143 and the second air blowing unit 144 are provided in the same manner as in the above embodiment.
  • the second load lock device 105 includes a second load lock chamber 151 and a second transfer robot 152, and includes an upper side wall on the second atmospheric transfer device 104 side of the second load lock chamber 151 and the second transfer lock chamber 151.
  • a gate G3 and a gate G4 that can be opened and closed are respectively provided on the lower side wall on the 2 cluster 6 side.
  • the first cluster 3 and the second cluster 6 are located on both side walls of the second atmospheric transfer chamber 141 along the transfer direction of the second atmospheric transfer device 4. Since they are arranged in series and the second atmospheric transfer device 4 is arranged on the upper side of the first vacuum transfer chamber 31, the occupied space can be reduced.
  • the first and second clusters 3 and 6 are not connected to each other, even if one of the first cluster 3 and the second cluster 6 fails, the first cluster 3 and the second cluster 6 Substrate processing can continue on either one of the clusters 6. For this reason, it is possible to shorten the inoperable time of the entire apparatus and to improve the throughput of the substrate processing.
  • the substrate processing apparatus according to Modification 2 is different from the above embodiment in that it includes a plurality of atmospheric transfer apparatuses, that is, the second atmospheric transfer apparatus 4 and the third atmospheric transfer apparatus 204. Below, the said difference is mainly demonstrated.
  • FIG. 5 is a side sectional view schematically showing a configuration example of the substrate processing apparatus according to the second modification.
  • the substrate processing apparatus according to the modified example 2 includes a first atmospheric transfer device 1, a first load lock device 2, a first cluster 3, a second atmospheric transfer device 4, a second load lock device 5, and a second load lock device 2.
  • a third atmospheric transfer device 204, a third load lock device 205, and a third cluster 207 are provided.
  • the third atmospheric transfer device 204 has the same configuration as that of the second atmospheric transfer device 4 and includes a third atmospheric transfer chamber 241 disposed further below the second atmospheric transfer chamber 41. Inside the third atmospheric transfer chamber 241, a third atmospheric transfer mechanism 240 having a third guide rail 242 and a wafer holding member 243 and a third air blower 244 are provided.
  • the third load lock device 205 basically has the same configuration as the second load lock device 5 and includes a third load lock chamber 251 and a third transfer robot 252.
  • a gate G5 and a gate G6 that can be opened and closed are provided on the lower side wall of the third load lock chamber 251 on the third atmospheric transfer device 204 side and the upper side wall on the third cluster 207 side, respectively.
  • the third cluster 207 has a third vacuum transfer chamber 271 that is a substantially rectangular parallelepiped in the same manner as the first cluster 3.
  • the third vacuum transfer chamber 271 is arranged in series such that the longitudinal direction thereof substantially coincides with the longitudinal directions of the first vacuum transfer chamber 31 and the second vacuum transfer chamber 61. That is, the first vacuum transfer chamber 31, the second vacuum transfer chamber 61, and the third vacuum processing apparatus 271 are arranged in series along the transfer direction of the wafer W by the third atmospheric transfer mechanism 240.
  • the first vacuum transfer chamber 31, the second vacuum transfer chamber 61, and the third vacuum processing apparatus 271 are provided so that the vertical heights thereof are substantially the same.
  • a gate G6 is connected to the side wall on the short side of the third vacuum transfer chamber 271.
  • a plurality of third vacuum processing chambers 272a and 272b are connected to both side walls on the long side of the third vacuum transfer chamber 271 via openable / closable gate valves.
  • the inoperable time of the entire apparatus can be shortened while suppressing an increase in occupied space. And the throughput of substrate processing can be improved.
  • FIG. 6 is a side sectional view schematically showing a configuration example of the substrate processing apparatus according to the third modification.
  • the substrate processing apparatus according to Modification 3 is different from the above embodiment in the configuration of the first vacuum transfer chamber 331 and the second load lock device 5. Below, the said difference is mainly demonstrated.
  • the first vacuum transfer chamber 331 and the second load lock chamber 51 communicate with each other, and a gate is provided between the first vacuum transfer chamber 331 and the second load lock chamber 51.
  • a valve G7 is provided.
  • the first vacuum transfer mechanism 31 a and the second transfer robot 52 transfer the wafer W through an opening that allows the first vacuum transfer chamber 331 and the second load lock chamber 51 to communicate with each other.
  • the wafer W processed in the first cluster 3 is transferred from the first vacuum transfer chamber 331 to the second vacuum transfer chamber 61 via the second load lock chamber 51, and the second second stage. It can be processed by the cluster 6.
  • the wafer W when one wafer W stays in the first load lock device 2 and another wafer W cannot be carried in, or when the first load lock device 2 is maintained, the wafer W is transferred to the first atmosphere.
  • the wafer W can be processed in the first cluster 3 by being loaded into the first vacuum transfer chamber 331 via the chamber 12, the second atmospheric transfer chamber 41, and the second load lock chamber 51.
  • it when carrying out, it can be carried out from the first vacuum transfer chamber 331 to the outside through the second load lock chamber 51, the second atmospheric transfer chamber 41, and the first atmospheric transfer chamber 12.
  • the substrate processing apparatus includes a plurality of processing chambers that process a substrate in a reduced pressure atmosphere, and the plurality of processing chambers.
  • a plurality of vacuum transfer chambers having a transfer mechanism for loading and unloading the substrate between them, and each of the vacuum transfer chambers of the plurality of vacuum transfer chambers.
  • one or more load lock chambers for transferring the substrate to the vacuum transfer chamber, a first atmospheric transfer mechanism for transferring an externally supplied substrate to the one load lock chamber, and the first A second atmospheric transfer mechanism that receives the substrate from the atmospheric transfer mechanism and transfers the received substrate to another load lock chamber, wherein the second atmospheric transfer mechanism is provided with the one load lock.
  • the plurality of vacuum transfer chambers are arranged in series along a substrate transfer direction by the second atmospheric transfer mechanism. To do.
  • the substrate supplied from the outside to the first atmospheric transfer mechanism is transferred to the one load lock chamber, and is transferred into the vacuum transfer chamber through the load lock chamber.
  • the substrate carried into the vacuum transfer chamber is subjected to various processes in a processing chamber provided around the vacuum transfer chamber, and is carried out to the outside through the same route as the forward path.
  • the first atmospheric transfer mechanism can deliver the substrate to the second atmospheric transfer mechanism, and the second atmospheric transfer mechanism receives the substrate from the first atmospheric transfer mechanism and transfers the received substrate to the other load lock chamber.
  • Transport The transferred substrate is carried into the vacuum transfer chamber via the other load lock chamber.
  • the substrate carried into the vacuum transfer chamber is subjected to various processes in a processing chamber provided around the vacuum transfer chamber, and is carried out to the outside through the same route as the forward path.
  • the substrate processing throughput is not reduced by the transfer of the substrate between the vacuum transfer chambers.
  • the second atmospheric transfer mechanism functions as a buffer.
  • the first atmospheric transfer mechanism transfers the substrate to and from other load lock chambers via the second atmospheric transfer mechanism.
  • the second atmospheric transfer mechanism functions as a buffer.
  • the first atmospheric transfer mechanism will be The substrate can be carried into and out of the lock chamber, and on the other hand, the second atmospheric transfer mechanism can carry in and out of the substrate to and from other load lock chambers, thereby suppressing a decrease in throughput as a whole apparatus.
  • the vacuum transfer chambers are not connected in series, they are highly independent, and a failure of one vacuum transfer chamber does not hinder the operation of the other vacuum transfer chambers.
  • the second atmospheric transfer mechanism is disposed below or above the processing chamber, the space occupied by the substrate processing apparatus is reduced.
  • the vacuum transfer chambers are arranged in series along the substrate transfer direction by the second atmospheric transfer mechanism, the vacuum transfer chambers are arranged in parallel along the transfer direction of the first atmospheric transfer mechanism. Compared to the case, the space occupied by the substrate processing apparatus is reduced.
  • the plurality of vacuum transfer chambers are arranged in series on both side walls of the second atmospheric transfer mechanism along the substrate transfer direction by the second atmospheric transfer mechanism.
  • the other load lock chamber includes a first opening for loading / unloading the substrate to / from the second atmospheric transfer mechanism and a second opening for loading / unloading the substrate to / from the vacuum transfer chamber. And a lifting mechanism that lifts and lowers the substrate, and further includes a transfer robot that loads and unloads the substrate through the first opening or the second opening.
  • the plurality of vacuum transfer chambers are provided at substantially the same height in the vertical direction with respect to the installation surface of the substrate processing apparatus. It is possible to operate with.
  • the plurality of vacuum transfer chambers are provided at substantially the same height in a vertical direction with respect to an installation surface of the substrate processing apparatus.
  • the transfer robot moves the substrate up and down, The substrate can be transferred between the second atmospheric transfer mechanism and the vacuum transfer chamber.
  • the second atmospheric transfer mechanism is housed in an atmospheric transfer chamber, and the atmospheric transfer chamber has a blower that blows clean gas.
  • a plurality of the second atmospheric transport mechanisms are provided so as to overlap in a plan view.
  • the space occupied by the substrate processing apparatus is larger than when the second atmospheric transfer mechanisms are juxtaposed in the horizontal direction. Is reduced.

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Abstract

　基板を減圧雰囲気下で処理する複数の処理室が近接し、該処理室との間で基板を搬入出する搬送機構を内部に有する複数の真空搬送室と、前記複数の真空搬送室の各真空搬送室に夫々設けられた一またはそれ以上のロードロック室と、外部から供給された基板を一の前記ロードロック室へ搬送する第１大気搬送機構と、該第１大気搬送機構から基板を受け取り、受け取った該基板を他の前記ロードロック室へ搬送する第２大気搬送機構とを備え、前記第２大気搬送機構を前記一のロードロックが設けられている真空搬送室の上側又は下側に配し、前記複数の真空搬送室を、前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って直列的に配する。

Description

基板処理装置
　本発明は、基板を減圧雰囲気下で処理する複数の処理室を備えたマルチチャンバ方式の基板処理装置に関する。
　半導体ウェハに対して、成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、アニール処理、改質処理等の基板処理を行う複数の真空処理装置を真空搬送室の周囲に設け、該真空搬送室を介して各真空処理室間でウェハを搬送し、所要の基板処理を連続的に行うように構成したマルチチャンバ方式の基板処理装置が実用化されている。このように、複数の真空処理装置をクラスタ化することによって、基板処理のスループットを向上させることができる。
　特許文献１には、クラスタ化した２つのマルチチャンバ装置を、ゲートバルブを介して直列的に連結し、各クラスタの真空搬送室間でウェハの受け渡しを行う受け渡し室を設けたタンデム方式の基板処理装置が開示されている。第１のクラスタにはロードロック室が設けられており、ウェハはロードロック室を介して第１のクラスタの真空搬送室に搬入される。該真空搬送室に搬入されたウェハは、第１のクラスタを構成する各真空処理装置で順次基板処理が施される。第１のクラスタにおける処理が終了すると、ウェハは受け渡し室を介して第２のクラスタへ搬入される。第２のクラスタにおいても第１のクラスタと同様、順次基板処理が施される。基板処理が終了すると、処理済みのウェハは、往路と同じ経路を逆順に辿って搬出される。
　特許文献２には、減圧雰囲気下で基板の受け渡しが必要な真空処理室のみを真空搬送室に連結してクラスタ化し、大気雰囲気下で基板の受け渡しが可能な真空処理室は大気搬送室の周囲にそれぞれロードロック室を介して連結するように構成した基板処理装置が開示されている。また、大気搬送機構の搬送方向に沿って、２つのクラスタを並設し、外部から供給されたウェハを各クラスタのロードロック室へ搬送するように構成した基板処理装置が開示されている。
特開２００４－３４９５０３号公報 特開２００７－１４９９７３号公報
　しかしながら、特許文献１に係る基板処理装置においては、ロードロック室及び各クラスタ間でのウェハの受け渡しによって、ウェハ搬送のスループットが低下するという問題があった。真空搬送機構が律速になっている場合、クラスタを増設しても基板処理のスループットを向上させることができない。
　また、特許文献１に係る基板処理装置においては、ロードロック室が設けられている前段の真空搬送室が故障した場合、後段のクラスタが正常に動作可能であるにも拘わらず、基板処理を継続できなくなるという問題があった。
　また、特許文献２に係る基板処理装置は、ロードポートを通じて供給されたウェハを各クラスタのロードロック室へ搬送する大気搬送機構の搬送方向に沿って、２つのクラスタを並設する構成であるため、大気搬送機構が搬送方向に長大化するという問題があった。大気搬送機構が長大化すると、大気搬送機構におけるスループットが低下するおそれがある。
　また、特許文献２に係る基板処理装置においては、大気搬送機構は、ロードロック室を介して、各クラスタと直接的にウェハの受け渡しを行っているため、各ロードロック室で同時にウェハの受け渡しが求められた場合、個別にウェハの受け渡しを行うことができず、スループットが低下するおそれがあった。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、占有スペースの削減、装置全体としての動作不能時間の短縮を可能にし、基板処理のスループットを向上させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板を減圧雰囲気下で処理する複数の処理室が近接し、該複数の処理室との間で基板を搬入出する搬送機構を内部に有する複数の真空搬送室と、前記複数の真空搬送室の各真空搬送室に夫々設けられており、室内の雰囲気を大気雰囲気及び減圧雰囲気の間で切り替えることによって、該真空搬送室に対する基板の受け渡しを行う一またはそれ以上のロードロック室と、外部から供給された基板を一の前記ロードロック室へ搬送する第１大気搬送機構と、該第１大気搬送機構から基板を受け取り、受け取った該基板を他の前記ロードロック室へ搬送する第２大気搬送機構とを備え、前記第２大気搬送機構は、前記一のロードロックが設けられている真空搬送室の上側又は下側に配されており、前記複数の真空搬送室は、前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って直列的に配されていることを特徴とする。
　本発明によれば、占有スペースの削減、装置全体としての動作不能時間の短縮を可能にし、基板処理のスループットを向上させることができる。
一実施形態に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した平断面図である。 一実施形態に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。 一実施形態に係る第２大気搬送機構及び第２ロードロック装置の動作を模式的に示した説明図である。 一実施形態に係る第２大気搬送機構及び第２ロードロック装置の動作を模式的に示した説明図である。 一実施形態に係る第２大気搬送機構及び第２ロードロック装置の動作を模式的に示した説明図である。 一実施形態に係る第２大気搬送機構及び第２ロードロック装置の動作を模式的に示した説明図である。 一実施形態に係る第２大気搬送機構及び第２ロードロック装置の動作を模式的に示した説明図である。 変形例１に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。 変形例２に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。 変形例３に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。
　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した平断面図、図２は、本実施形態に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図、図３は、本実施形態に係る第２大気搬送機構４０及び第２ロードロック装置５の動作を模式的に示した説明図である。本発明の実施の形態に係る基板処理装置は、第１大気搬送装置１と、第１ロードロック装置２と、第１クラスタ３と、第２大気搬送装置４と、第２ロードロック装置５と、第２クラスタ６とを備える。
　第１大気搬送装置１は、横長略直方体の第１大気搬送室１２を有する。第１大気搬送室１２の長辺側の一側壁には、外部を走行する図示しない搬送車との間でウェハＷの受け渡しを行うロードポート１１が設けられている。図示しない搬送車は、未処理の複数のウェハＷを収容したカセットＣを基板処理装置へ搬送する。ロードポート１１は、ウェハＷを収容したカセットＣが載置される載置台と、カセットＣを第１大気搬送室１２に接続し、該カセットＣを開閉する機構とを有する。前記一側壁に対向する第１大気搬送室１２の側壁には、第１ロードロック装置２を介して第１クラスタ３が接続され、また第２大気搬送装置４及び第２ロードロック装置５を介して第２クラスタ６が接続されている。第１大気搬送室１２の底部には、ロードポート１１に載置されたカセットＣからウェハＷを取り出し、取り出されたウェハＷを第１ロードロック装置２及び第２大気搬送装置４へ搬送する第１大気搬送機構１３が設けられている。第１大気搬送機構１３は、第１大気搬送室１２の底部に、その長手方向に沿って敷設された案内レール１３ａと、該案内レール１３ａに沿って移動可能な大気ロボット１３ｂとで構成されている。大気ロボット１３ｂは、ウェハＷを保持して搬送するためのフォークが設けられた複数の伸縮可能な多関節アームを有し、多関節アームを昇降及び旋回移動させる図示しない駆動機構が設けられている。大気ロボット１３ｂは、例えばリニアモータ機構によって案内レール１３ａに沿って移動し、多関節アームを伸縮、昇降、旋回移動させることによって、ロードポート１１に載置されたカセットＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを第１ロードロック装置２及び第２大気搬送装置４へ搬送する。また、第１クラスタ３及び第２クラスタ６で処理され、搬送されたウェハＷを、第１ロードロック装置２及び第２大気搬送装置４から受け取り、カセットＣに戻す処理を行う。
　なお、図２を参照すると、第１大気搬送室１２の適宜箇所には、該第１大気搬送室１２へ清浄気体を送風する第１送風部１４が設けられている。
　第１ロードロック装置２は、真空ポンプに接続された第１ロードロック室２１を有し、真空引き又は大気開放することによって、室内の雰囲気を大気雰囲気及び減圧雰囲気の間で切り替えることができる。第１ロードロック室２１の第１大気搬送装置１側及び第１クラスタ３側にはそれぞれ開閉可能なゲートＧ１及びゲートＧ２が設けられている。第１ロードロック室２１の底部には、ゲートＧ１，Ｇ２を通じて、第１大気搬送室１２と、第１クラスタ３との間でウェハＷの搬入出を行う第１搬送ロボット２２が設けられている。第１搬送ロボット２２は、ウェハＷを保持するフォークが設けられた多関節アームを有する真空ロボットである。
　第１大気搬送室１２から第１クラスタ３へウェハＷを搬送する場合、第１ロードロック室２１を大気雰囲気にしてゲートＧ１を開放し、第１搬送ロボット２２は、ゲートＧ１を介して第１大気搬送室１２からウェハＷを第１ロードロック室２１に搬入させ、ゲートＧ１を閉鎖する。そして、第１ロードロック室２１を真空引きして減圧雰囲気とし、ゲートＧ２を開放する。第１搬送ロボット２２は、ゲートＧ２を介してウェハＷを第１クラスタ３の後述する第１真空搬送室３１へ搬送する。第１クラスタ３からウェハＷを第１大気搬送室１２へ搬送する場合は、逆の手順で搬送が行われる。
　なお、ここでは、第１搬送ロボット２２を用いてウェハＷを受け渡しする例を説明したが、第１搬送ロボット２２に代えて、上下方向に昇降するステージを備えるように構成しても良い。第１大気搬送機構１３及び第１真空搬送機構３１ａは、該ステージにウェハＷを載置することにより、ウェハＷを受け渡し、搬送することができる。
　第１クラスタ３は、横長略直方体の第１真空搬送室３１を有する。第１真空搬送室３１は、その長手方向が第１大気搬送機構１３の搬送方向に対して略直交するように配置されている。第１真空搬送室３１の短辺側の一側壁にはゲートＧ２が接続されている。図１に示した第１真空搬送室３１の長辺側の両側壁には開閉可能なゲートバルブを介して４つの第１真空処理室（ＰＭ：Process Module）３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが接続されている。本実施形態では４つの第１真空処理室が設けられているが、これに限られず、いくつ設けられていてもよい。第１真空処理室３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、減圧雰囲気下で半導体ウェハＷに対して所定の処理、例えば成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、アニール処理、改質処理等の基板処理を行う装置である。第１真空搬送室３１の底部には、ゲートＧ２を介してウェハＷを搬入させ、レシピに従って各真空処理室へウェハＷを搬送する第１真空搬送機構３１ａが設けられている。第１真空搬送機構３１ａは、ウェハＷを保持するフォークが設けられた２本の多関節アームを有する真空ロボットである。各真空処理室で基板処理を終えた場合、第１真空搬送機構１３は、処理済みのウェハＷをゲートＧ２を介して第１ロードロック室２１へ搬出する。
　第２大気搬送装置４は、第１真空搬送室３１の下側に配された横長略直方体の第２大気搬送室４１を有する。第２大気搬送室４１は、その長手方向が第１大気搬送装置１の搬送方向に対して略直交するように配置されている。第２大気搬送室４１の底部には、第１大気搬送機構１３から基板を受け取り、受け取った該基板を第２ロードロック装置５へ搬送する第２大気搬送機構４０が設けられている。第２大気搬送機構４０は、第２大気搬送室４１の底部にその長手方向に沿って敷設された案内レール４２を有する。案内レール４２には、第１大気搬送装置１から搬送されたウェハＷを保持し、第２ロードロック装置５へ搬送する略Ｘ字状のウェハ保持部材４３が案内レール４２に沿って移動可能に設けられている。ウェハ保持部材４３は、例えばリニアモータによって駆動され、案内レール４２に沿って移動する。また、第２大気搬送室４１の適宜箇所には、該第２大気搬送室４１へ清浄気体を送風する第２送風部４４が設けられている。
　ウェハＷを第１大気搬送装置１から第２ロードロック装置５へ移動させる場合、第２大気搬送機構４０は、ウェハ保持部材４３を第１大気搬送装置１側へ移動させる。図３Ａに示すように、第１大気搬送機構１３（図１参照）は、ウェハＷをウェハ保持部材４３に保持させる。ウェハＷを保持したウェハ保持部材４３は、図３Ｂに示すように、案内レール４２に沿って、第２ロードロック装置５側へ移動する。ウェハ保持部材４３に保持されているウェハＷは、後述の第２ロードロック装置５に設けられた第２搬送ロボット５２によって受け取られる。
　ウェハＷを、第２ロードロック装置５から第１大気搬送装置１へ移動させる場合、逆の手順でウェハＷを搬送させれば良い。
　第２ロードロック装置５は、第１ロードロック装置２と同様、真空ポンプに接続された縦長略直方体の第２ロードロック室５１を有し、真空引き又は大気開放することによって、室内の雰囲気を大気雰囲気及び減圧雰囲気の間で切り替えることができる。第２ロードロック室５１の第２大気搬送装置４側の下部側壁及び第２クラスタ６側の上部側壁にはそれぞれ開閉可能なゲートＧ３及びゲートＧ４が設けられている。第２ロードロック室５１の底部には、ゲートＧ３及びゲートＧ４を通じて、第２大気搬送室４１と、第２クラスタ６との間でウェハＷの搬入出を行う第２搬送ロボット５２が設けられている。第２搬送ロボット５２は、ウェハＷを保持するフォークが設けられた多関節アームを有する真空ロボットである。また、第２搬送ロボット５２は、多関節アームを昇降及び旋回移動させる図示しない駆動機構を有する。
　第２大気搬送室４１から第２クラスタ６へウェハＷを搬送する場合、図３Ｃに示すように、第２ロードロック室５１を大気雰囲気にしてゲートＧ３を開き、第２搬送ロボット５２は、ゲートＧ３を介して第２大気搬送室４１からウェハＷを第２ロードロック室５１に搬入させ、ゲートＧ３を閉める。そして、第２ロードロック室５１を真空引きして減圧雰囲気とする。次いで、第２搬送ロボット５２は、図３Ｄに示すように、ウェハＷを上昇させ、ゲートＧ４を開く。第２搬送ロボット５２は、図３Ｅに示すように、ゲートＧ４を介してウェハＷを第２クラスタ６の後述する第２真空搬送室６１へ搬送する。第２クラスタ６からウェハＷを第２大気搬送室４１へ搬送する場合は、逆の手順で搬送が行われる。
　なお、ここでは、第２搬送ロボット５２を用いてウェハＷを受け渡しする例を説明したが、第２搬送ロボット５２に代えて、上下方向に昇降するステージを備えるように構成しても良い。第２大気搬送機構４０及び第２真空搬送機構６１ａは、該ステージにウェハＷを載置し、該ステージを昇降することにより、ウェハＷを受け渡し、搬送することができる。
　第２クラスタ６は、第１クラスタ３と同様、横長略直方体の第２真空搬送室６１を有する。第２真空搬送室６１は、その長手方向が第１真空搬送室３１の長手方向と略一致するように、直列的に配置されている。つまり、第１真空搬送室３１と、第２真空搬送室６１とは、第２大気搬送機構４０によるウェハＷの搬送方向に沿って直列的に配されている。また、第１真空搬送室３１及び第２真空搬送室６１は、鉛直方向の高さが略同一になるように設けられている。第２真空搬送室６１の短辺側の側壁にはゲートＧ４が接続されている。第２真空搬送室６１の長辺側の両側壁には開閉可能なゲートバルブを介して複数の第２真空処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄが接続されている（図１参照）。第２真空処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、減圧雰囲気下で半導体ウェハＷに対して所定の基板処理を行う装置である。第２真空処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの底部には、ゲートＧ４を介してウェハＷを搬入させ、レシピに従って各第２真空処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄへウェハＷを搬送する第２真空搬送機構６１ａが設けられている。第２真空搬送機構６１ａは、ウェハＷを保持するフォークが設けられた２本の多関節アームを有する真空ロボットである。各第２真空処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄで基板処理を終えた場合、第２真空搬送機構６１ａは、処理済みのウェハＷをゲートＧ４を介して第２ロードロック室５１へ搬出する。
　このように構成された基板処理装置によれば、第１クラスタ３と、第２クラスタ６とが、第２大気搬送装置４の搬送方向に沿って第２大気搬送室４１の両側壁側に直列的に配されている。第２大気搬送装置４が第１真空搬送室３１の下側に配されているため、第２大気搬送装置４の搬送方向に各クラスタを並設する場合に比べて、占有スペースを削減することができる。
　また、第２大気搬送装置４の働きによって、基板処理のスループットを向上させることができる。
　第２大気搬送装置４はバッファ的機能を有している。第２大気搬送装置４は第２クラスタ６へのバイパス経路として機能するとも言える。例えば、ウェハＷの搬送処理が空いている間に、ウェハＷを第１大気搬送装置１から第２大気搬送装置４に引き渡し、ウェハＷを第２ロードロック装置５前へ搬送させておくことができる。第１大気搬送装置１は、第１クラスタ３との間でウェハＷの搬入出が必要になった場合、該搬入出の処理に専念することができ、第２クラスタ６側におけるウェハＷの搬入出を第２大気搬送機構４０に任せることができる。第２大気搬送装置４は、第２クラスタ６との間で未処理のウェハＷと、処理済みのウェハＷとを交換し、処理済みのウェハＷを適当なタイミングで第１大気搬送装置１へ引き渡すことができる。
　更に、第１及び第２クラスタ３，６は互いに連結されておらず、ハードウエア的に独立したメカニズムを有しているため、第１クラスタ３及び第２クラスタ６のいずれか一方が故障しても第１クラスタ３及び第２クラスタ６のいずれか他方で基板処理を継続することができる。このため、装置全体としての動作不能時間を短縮することができる。また、第１及び第２クラスタ３，６を個別に停止させ、片方のクラスタのみの保守点検を行うことができる。
　更に第１送風部１４及び第２送風部４４によって、第１大気搬送室１２及び第２大気搬送室４１内のクリーン環境を保持することができる。
　なお、上述の例では、カセットＣから１枚ずつウェハＷを取り出す枚葉処理を例示したが、第１大気搬送機構１３、第２大気搬送機構４０、第１真空搬送機構３１ａ、第２真空搬送機構６１ａ、第１及び第２ロードロック装置２，５内の保持部、それぞれが複数枚のウェハＷを保持できるように構成しても良い。
　また、第１大気搬送室１２及び第２大気搬送室４１は、連通する略直方体形状の部材であるとして説明したが、少なくとも第１大気搬送機構１３及び第２大気搬送機構４０をそれぞれ収納する空間を形成することができる構成部材であれば十分であり、各搬送機構を取り囲む壁部材は必須の構成では無い。
（変形例１）
　変形例１に係る基板処理装置は、第２大気搬送装置１０４を第１真空搬送室３１の上側に設けている点が上記実施形態とは異なる。以下では主に上記相異点について説明する。
　図４は、変形例１に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。変形例１に係る基板処理装置は、上記実施形態と同様、第１大気搬送装置１と、第１ロードロック装置２と、第１クラスタ３と、第２大気搬送装置１０４と、第２ロードロック装置１０５と、第２クラスタ６とを備える。
　第２大気搬送装置１０４は、第１真空搬送室３１の上側に配された第２大気搬送室１４１を有する。第２大気搬送室１４１の内部には、上記実施形態と同様、案内レール１４２及びウェハ保持部材１４３を有する第２大気搬送機構１４０と、第２送風部１４４とが設けられている。
　第２ロードロック装置１０５は、上記実施形態と同様、第２ロードロック室１５１、及び第２搬送ロボット１５２を有し、第２ロードロック室１５１の第２大気搬送装置１０４側の上部側壁及び第２クラスタ６側の下部側壁にはそれぞれ開閉可能なゲートＧ３及びゲートＧ４が設けられている。
　変形例１にあっては、上記実施形態と同様、第１クラスタ３と、第２クラスタ６とが、第２大気搬送装置４の搬送方向に沿って第２大気搬送室１４１の両側壁側に直列的に配されており、第２大気搬送装置４が第１真空搬送室３１の上側に配されているため、占有スペースを削減することができる。また、上記実施形態と同様、第１及び第２クラスタ３，６は互いに連結されていないため、第１クラスタ３及び第２クラスタ６のいずれか一方が故障しても第１クラスタ３及び第２クラスタ６のいずれか他方で基板処理を継続することができる。このため、装置全体としての動作不能時間の短縮を可能にし、基板処理のスループットを向上させることができる。
（変形例２）
　変形例２に係る基板処理装置は、複数の大気搬送装置、即ち第２大気搬送装置４及び第３大気搬送装置２０４を備えている点が上記実施形態とは異なる。以下では主に上記相異点について説明する。
　図５は、変形例２に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。変形例２に係る基板処理装置は、第１大気搬送装置１と、第１ロードロック装置２と、第１クラスタ３と、第２大気搬送装置４と、第２ロードロック装置５と、第２クラスタ６に加えて、第３大気搬送装置２０４と、第３ロードロック装置２０５と、第３クラスタ２０７とを備える。
　第３大気搬送装置２０４は、第２大気搬送装置４と同様の構成であり、第２大気搬送室４１の更に下側に配された第３大気搬送室２４１を有する。第３大気搬送室２４１の内部には、第３案内レール２４２及びウェハ保持部材２４３を有する第３大気搬送機構２４０と、第３送風部２４４とが設けられている。
　第３ロードロック装置２０５は、基本的には、第２ロードロック装置５と同様の構成であり、第３ロードロック室２５１、及び第３搬送ロボット２５２を有する。第３ロードロック室２５１の第３大気搬送装置２０４側の下部側壁及び第３クラスタ２０７側の上部側壁にはそれぞれ開閉可能なゲートＧ５及びゲートＧ６が設けられている。
　第３クラスタ２０７は、第１クラスタ３と同様、横長略直方体の第３真空搬送室２７１を有する。第３真空搬送室２７１は、その長手方向が第１真空搬送室３１及び第２真空搬送室６１の長手方向と略一致するように、直列的に配されている。つまり、第１真空搬送室３１と、第２真空搬送室６１と、第３真空処理装置２７１とは、第３大気搬送機構２４０によるウェハＷの搬送方向に沿って直列的に配されている。また、第１真空搬送室３１と、第２真空搬送室６１と、第３真空処理装置２７１とは、鉛直方向の高さが略同一になるように設けられている。第３真空搬送室２７１の短辺側の側壁にはゲートＧ６が接続されている。第３真空搬送室２７１の長辺側の両側壁には開閉可能なゲートバルブを介して複数の第３真空処理室２７２ａ，２７２ｂが接続されている。
　変形例２にあっては、３つの第１クラスタ３、第２クラスタ３６、第３クラスタ２０７を直列接続した場合においても、占有スペースの増大を抑えながら、装置全体としての動作不能時間の短縮を可能にし、基板処理のスループットを向上させることができる。
　また、第２大気搬送機構４０及び第３大気搬送機構２４０は平面視で重なり合うように配されているため、各大気搬送機構を水平方向に並置する場合に比べて、基板処理装置の占有スペースを削減することができる。
（変形例３）
　図６は、変形例３に係る基板処理装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。変形例３に係る基板処理装置は、第１真空搬送室３３１及び第２ロードロック装置５の構成が上記実施形態とは異なる。以下では主に上記相異点について説明する。変形例３に係る基板処理装置は、第１真空搬送室３３１と、第２ロードロック室５１とが連通しており、第１真空搬送室３３１と、第２ロードロック室５１との間にゲートバルブＧ７が設けられている。第１真空搬送機構３１ａ及び第２搬送ロボット５２は、第１真空搬送室３３１及び第２ロードロック室５１とを連通させる開口を通じて、ウェハＷを搬送する。
　変形例３にあっては、第１クラスタ３で処理したウェハＷを、第１真空搬送室３３１から第２ロードロック室５１を介して、第２真空搬送室６１へ搬送し、後段の第２クラスタ６で処理することができる。
　また、第１ロードロック装置２に一のウェハＷが滞在していて、他のウェハＷを搬入できない場合、又は第１ロードロック装置２をメンテナンスしている場合、ウェハＷを、第１大気搬送室１２、第２大気搬送室４１、第２ロードロック室５１を経由させて、第１真空搬送室３３１へ搬入し、第１クラスタ３でウェハＷを処理することができる。搬出する際も、同様にして、第１真空搬送室３３１から、第２ロードロック室５１、第２大気搬送室４１、第１大気搬送室１２を通じて、外部へ搬出させることができる。
　上記に説明した実施形態の構成及び効果について纏めると，本発明の一実施形態に係る基板処理装置は、基板を減圧雰囲気下で処理する複数の処理室が近接し、該複数の処理室との間で基板を搬入出する搬送機構を内部に有する複数の真空搬送室と、前記複数の真空搬送室の各真空搬送室に夫々設けられており、室内の雰囲気を大気雰囲気及び減圧雰囲気の間で切り替えることによって、該真空搬送室に対する基板の受け渡しを行う一またはそれ以上のロードロック室と、外部から供給された基板を一の前記ロードロック室へ搬送する第１大気搬送機構と、該第１大気搬送機構から基板を受け取り、受け取った該基板を他の前記ロードロック室へ搬送する第２大気搬送機構とを備え、前記第２大気搬送機構は、前記一のロードロックが設けられている真空搬送室の上側又は下側に配されており、前記複数の真空搬送室は、前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って直列的に配されていることを特徴とする。
　本実施形態にあっては、外部から第１大気搬送機構に供給された基板は、一の前記ロードロック室へ搬送され、該ロードロック室を介して真空搬送室へ搬入される。該真空搬送室に搬入された基板は、前記真空搬送室の周囲に設けられた処理室で各種処理が施され、往路と同じルートを経て、外部へ搬出される。一方、第１大気搬送機構は基板を第２大気搬送機構へ引き渡すことができ、第２大気搬送機構は、第１大気搬送機構から基板を受け取り、受け取った該基板を他の前記ロードロック室へ搬送する。搬送された基板は、前記他のロードロック室を介して真空搬送室へ搬入される。該真空搬送室に搬入された基板は、前記真空搬送室の周囲に設けられた処理室で各種処理が施され、往路と同じルートを経て、外部へ搬出される。
　従って、真空搬送室間での基板の受け渡しによって、基板処理のスループットが低下することは無い。
　また、第１大気搬送機構は、他のロードロック室との基板の受け渡しを、第２大気搬送機構を介して行っているため、第２大気搬送機構がいわばバッファの役目を果たす。例えば、複数のロードロック室で基板の受け渡しが必要な状態になっても、第２大気搬送機構が第１大気搬送機構から事前に基板を受け取っていれば、第１大気搬送機構は一のロードロック室との間で基板の搬入出を行い、他方で、第２大気搬送機構は他のロードロック室との間で基板の搬入出を行うことができ、装置全体としてスループットの低下が抑えられる。
　更に、各真空搬送室は直列的に連結していないため独立性が高く、一の真空搬送室の故障が他の真空搬送室の動作を阻害することは無い。
　更にまた、第２大気搬送機構は、処理室の下側又は上側に配されているため、基板処理装置の占有スペースが削減される。
　更にまた、複数の真空搬送室は前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って直列的に配されているため、第１大気搬送機構の搬送方向に沿って真空搬送室を並設する場合に比べて、基板処理装置の占有スペースが削減される。
　前記複数の真空搬送室は、前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って前記第２大気搬送機構の両側壁側に直列的に配されていることを特徴とする。
　前記他のロードロック室は、前記第２大気搬送機構との間で基板を搬入出するための第１開口部と、前記真空搬送室との間で基板を搬入出するための第２開口部とを有し、更に、基板を昇降させる昇降機構を有し、前記第１開口部又は第２開口部を介して基板を搬入出する搬送ロボットを備えることを特徴とする。
　本実施形態にあっては、複数の真空搬送室は、前記基板処理装置の設置面に対して鉛直方向に略同一の高さに設けられているため、各真空搬送室を略同一の設備環境で動作させることが可能である。
　前記複数の真空搬送室は、前記基板処理装置の設置面に対して鉛直方向に略同一の高さに設けられていることを特徴とする。
　本実施形態にあっては、第２大気搬送機構によるウェハの搬送経路と、真空搬送室におけるウェハの搬送経路との鉛直方向高さが異なる場合であっても、搬送ロボットが基板を昇降させ、前記第２大気搬送機構及び真空搬送室間で基板を搬送させることが可能である。
　前記第２大気搬送機構は、大気搬送室に収容され、前記大気搬送室は、清浄気体を送風する送風部を有することを特徴とする。
　本実施形態にあっては、第２大気搬送機構を収容した大気搬送室へ清浄気体を送風させることが可能である。
　前記第２大気搬送機構は、平面視で重なり合うように複数設けられていることを特徴とする。
　本実施形態にあっては、複数の第２大気搬送機構は平面視で重なり合うように廃されているため、第２大気搬送機構を水平方向に並置する場合に比べて、基板処理装置の占有スペースが削減される。
　以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。つまり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本国際出願は、２０１１年３月２６日に出願された日本国特許出願２０１１－０６９０１６号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。
　１　第１大気搬送装置
　２　第１ロードロック装置
　３　第１クラスタ
　４　第２大気搬送装置
　５　第２ロードロック装置
　６　第２クラスタ
　１１　ロードポート
　１２　第１大気搬送室
　１３　第１大気搬送機構
　１３ａ　案内レール
　１３ｂ　大気ロボット
　１４　第１送風部
　２１　第１ロードロック室
　２２　第１搬送ロボット
　３１　第１真空搬送室
　３１ａ　第１真空搬送機構
　４１　第２大気搬送室
　４２　案内レール
　４３　ウェハ保持部材
　４４　第２送風部
　５１　第２ロードロック室
　５２　第２搬送ロボット
　６１　第２真空搬送室
　６１ａ　第２真空搬送機構
　Ｗ　ウェハ

Claims (6)

  1. 　基板を減圧雰囲気下で処理する複数の処理室が近接し、該複数の処理室との間で基板を搬入出する搬送機構を内部に有する複数の真空搬送室と、
    　前記複数の真空搬送室の各真空搬送室に夫々設けられており、室内の雰囲気を大気雰囲気及び減圧雰囲気の間で切り替えることによって、該各真空搬送室に対する基板の受け渡しを行う一またはそれ以上のロードロック室と、
    　外部から供給された基板を一の前記ロードロック室へ搬送する第１大気搬送機構と、
    　前記第１大気搬送機構から基板を受け取り、受け取った該基板を他の前記ロードロック室へ搬送する第２大気搬送機構と、
    　を備え、
    　前記第２大気搬送機構は、
    　前記一のロードロック室が設けられている真空搬送室の上側又は下側に配されており、
    　前記複数の真空搬送室は、
    　前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って直列的に配されている
    　ことを特徴とする基板処理装置。
  2. 　前記複数の真空搬送室は、
    　前記第２大気搬送機構による基板の搬送方向に沿って前記第２大気搬送機構の両側壁側に直列的に配されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記他のロードロック室は、
    　前記第２大気搬送機構との間で基板を搬入出するための第１開口部と、
    　前記真空搬送室との間で基板を搬入出するための第２開口部と、
    　を有し、
    　更に、基板を昇降させる昇降機構を有し、前記第１開口部又は第２開口部を介して基板を搬入出する搬送ロボットを備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記複数の真空搬送室は、基板処理装置の設置面に対して鉛直方向に略同一の高さに設けられている
    　ことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記第２大気搬送機構は、大気搬送室に収容され、
    　前記大気搬送室は、清浄気体を送風する送風部を有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記第２大気搬送機構は、平面視で重なり合うように複数設けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
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