(57)【要約】【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。【選択図】図２
2012098871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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）。【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５３４１７６号
【特許文献２】米国特許第６４４０２６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】上記真空処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６Ａ】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。
【図６Ｂ】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。
【図７】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。
【図８】上記真空処理装置の一変形例を示す縦断面図である。
【図９】図８の変形例の一形態を示す斜視図である。
【図１０】上記真空処理装置の別の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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］
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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］
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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］
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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］
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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］
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【図１】
2012098871.tif 000003
【図２】
2012098871.tif 000004
【図３】
2012098871.tif 000005
【図４】
2012098871.tif 000006
【図５】
2012098871.tif 000007
【図７】
2012098871.tif 000008
【図８】
2012098871.tif 000009
【図９】
2012098871.tif 000010
【図１０】
2012098871.tif 000011
【図６Ａ】
2012098871.tif 000012
【図６Ｂ】
2012098871.tif 000013
【国際調査報告】
2012098871.tif 000014
2012098871.tif 000015
2012098871.tif 000016
2012098871.tif 000017