(57)【要約】【課題】真空チャンバ間のゲートバルブを開放するときの衝撃波を抑えると共に真空チャンバ内にガスが供給されるときの粘性力によるパーティクルの剥がれを抑え、これにより基板に対するパーティクル汚染を抑えること。【解決手段】例えば一方の真空チャンバが基板に対して真空処理を行うための基板処理室、他方が基板搬送装置を備えた搬送室であるとするとゲートバルブを開く前に両方のチャンバ内の圧力が６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件にゲート弁を開くようにする。この場合、基板処理室内に圧力調整用のパージガスを供給する前に圧力調整用のパージガスの流量よりも大きな流量でパーティクル剥離用のパージガスを供給することが好ましい。また両方のチャンバ内のいずれもが９．９８Ｐａよりも低いことを条件にゲートを開くことも有効である。【選択図】図１５
2010067992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送するように構成され、基板に対して真空処理が行われる基板処理装置において、
前記第１の真空チャンバ内の圧力を検出する第１の圧力検出部と、
前記第２の真空チャンバ内の圧力を検出する第２の圧力検出部と、
前記第１の真空チャンバ内及び第２の真空チャンバ内の一方に圧力調整用のパージガスを供給する圧力調整用のパージガス供給手段と、
前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記一方の真空チャンバ内に、圧力調整用のパージガスを供給する前に圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力よりも大きな粘性力でパーティクル剥離用のパージガスを供給するパーティクル剥離用のパージガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記パーティクル剥離用のパージガスの分子量は、圧力調整用のパージガスの分子量よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記パージガスが供給される一方の真空チャンバは、基板に対して真空処理するための基板処理室を構成するものであり、
前記パーティクル剥離用のパージガスの流量は、圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力及び基板処理室内に基板が搬入されている状態で当該基板処理室内に供給されるガスの粘性力のいずれよりも大きな粘性力となるように設定されることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力するモードと、前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａよりも低いことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力するモードと、の間でモードの選択を行うことができることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の基板処理装置。
【請求項６】
第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送するように構成され、基板に対して真空処理が行われる基板処理装置において、
前記第１の真空チャンバ内の圧力を検出する第１の圧力検出部と、
前記第２の真空チャンバ内の圧力を検出する第２の圧力検出部と、
前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａよりも低いことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
前記第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの一方は基板に対して真空処理するための基板処理室を構成するものであり、
前記仕切り弁を開く前にパーティクル剥離用のパージガスを基板処理室に供給するためのパージガス供給手段を備え、
パーティクル剥離用のパージガスの流量は、前記基板処理室内に基板が搬入されている状態で前記基板処理室内に供給されるガスの粘性力よりも大きい粘性力となるように設定されることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送する基板搬送方法において、
前記第１の真空チャンバ内及び第２の真空チャンバ内の一方に圧力調整用のパージガスを供給する工程と、
次いで、第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開く工程と、を含むことを特徴とする基板搬送方法。
【請求項９】
前記一方の真空チャンバ内に、圧力調整用のパージガスを供給する前に圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力よりも大きな粘性力となるようにパーティクル剥離用のパージガスを供給する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の基板搬送方法。
【請求項１０】
前記パーティクル剥離用のパージガスの分子量は、圧力調整用のパージガスの分子量よりも大きいことを特徴とする請求項９記載の基板搬送方法。
【請求項１１】
第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送する基板搬送方法において、
前記基板処理室内及び搬送室内の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａよりも低いことを条件に仕切り弁を開くことを特徴とする基板搬送方法。
【請求項１２】
前記第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの一方は基板に対して真空処理するための基板処理室を構成するものであり、
前記仕切り弁を開く前にパーティクル剥離用のパージガスを基板処理室内に供給する工程を含み、
パーティクル剥離用のパージガスの流量は、前記基板処理室内に基板が搬入されている状態で前記基板処理室内に供給されるガスの粘性力よりも大きい粘性力となるように設定されることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）等の基板を搬送するための基板搬送装置を備えた搬送室に複数の基板処理室が気密に接続された基板処理装置及び、基板処理装置における基板搬送方法に関する。また本発明は、仕切り弁を介して互いに接続された第１及び第２の真空チャンバを備え、基板に対して真空処理が行われる基板処理装置において、両真空チャンバ間での基板の搬送の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の中に、基板搬送装置を備えた搬送室（トランスファチャンバ）に複数の処理室（プロセスチャンバ）を接続したクラスターツールあるいはマルチチャンバシステムなどと呼ばれているシステムがある。このシステムは基板に対して例えば複数の真空処理を行う場合に、真空を破らずに連続処理を行うことができ、また処理室を大気雰囲気から遠ざけることができ、更に高いスループットが得られるなどの利点がある。
【０００３】
前記クラスターツールは、一般的に多角形の搬送室の一辺にロードロック室が気密に接続されると共に、他の辺に複数の処理室が気密に接続されている。また搬送室内に設けられた基板搬送装置は、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）を保持するための２枚のフォークを備えており、これらフォークがロボットにより旋回自在、伸縮自在に構成されている。
【０００４】
そしてクラスターツールにおいては、基板搬送装置の一方のフォークによりロードロック室に処理前のウエハを取りに行き、当該フォーク上に処理前ウエハを載置した状態で、他方のフォークにて一の処理室に処理済みウエハを取りに行き、その後ロボットを１８０度旋回させ、前記一方のフォークの処理前ウエハを前記処理室に搬送するようになっている。
【０００５】
しかしながら１つの処理室にウエハを搬入するたびにロボットを１８０度旋回させるのでは、ウエハの搬送時間が長くなってしまい、結果としてスループットが低くなってしまう。クラスターツールを有効に活用して、高いスループットを確保するためには、基板を効率的に搬送することが重要であり、効率的搬送を目的とした装置として特許文献１に記載された装置がある。
【０００６】
ここに記載されているクラスターツールは、図２１に示すようにトランスファチャンバ９０に５つのプロセスチャンバステーション（以下「プロセスチャンバ」という）９１〜９５が気密に接続され、トランスファチャンバ９０内に基板であるウエハを搬送するためのハンドリング用ロボット９６が配置されている。このハンドリング用ロボット９６は、ウエハを保持するための２つの搬送台９７ａ，９７ｂを備えている。これら搬送台９７ａ，９７ｂは、伸縮自在、旋回自在なロボットリンク機構９８ａ，９８ｂにより、旋回方向に同一、あるいはわずかに位置をずらせた方向に出没するように構成されており、これにより１つのプロセスチャンバに対して、旋回せずに、あるいは僅かな角度に亘って旋回するだけで、当該プロセスチャンバ内の処理済みのウエハと、処理前のウエハを交換できるように構成されている。
【０００７】
上述のハンドリング用ロボットの作動状態は、特許文献１の図１７〜図２０に示されているが、この例では２台のロボットリンク機構９８ａ，９８ｂが、夫々処理前のウエハを保持してトランスファチャンバ９０内にて待機し、先ず第１のロボットリンク機構９８ａのウエハをプロセスチャンバ９３に搬入した後、次いで第２のロボットリンク機構９８ｂのウエハをプロセスチャンバ９３に隣接するプロセスチャンバ９４に搬入する様子が説明されている。
【０００８】
ところで、クラスタ−ツールの各処理室で行われるプロセスの処理時間と、処理前のウエハをロードロック室から処理室まで搬送する際の搬送時間とを比較すると、処理時間が搬送時間よりも短い場合もあれば長い場合もある。ここで前記処理時間が前記搬送時間よりも長い場合には、特許文献１の構成のように、搬送室内にて基板搬送装置に処理前のウエハを保持させた状態で、処理室にて行われている前のウエハの処理が終了するまで待機させることにより、当該処理室での処理が終了した後、処理後のウエハを直ちに搬出して、当該処理室に対して処理後のウエハと処理前のウエハとの交換を速やかに行うことができるので、搬送時間が短縮され、効率良く搬送を行うことができる。
【０００９】
しかしながら、処理時間が搬送時間よりも短いプロセスでは、基板搬送装置により処理前のウエハをロードロック室から搬送する間に、処理室ではウエハの処理が既に終了してしまっている。このため搬送室内において、基板搬送装置に処理前のウエハを保持させた状態で、処理室にて行われている前のウエハの処理の終了を待機する状態は発生しないので、特許文献１の構成においても、ウエハの効率のよい搬送を行うことはできない。
【００１０】
更にまたクラスターツールなどの真空処理を行う装置においては、次のような問題もある。例えば装置のメンテナンス時には処理室の蓋を開けることにより処理室内が大気に開放されるが、このとき外部からパーティクルが処理室内に進入して処理室内に付着するし、また真空処理例えばエッチング時に反応生成物が処理室内に付着する。そしてロードロック室から処理室にウエハを搬入する際、仕切り弁であるゲートバルブが開放されるが、このとき処理室とロードロック室との間に圧力差があると、衝撃波が発生して室内に付着しているパーティクルを剥離させ、その結果ウエハを汚染する懸念がある。
【００１１】
一方処理室とロードロック室との間、あるいは互いに隣接する処理室間のゲートバルブを開く前に、両方の部屋の圧力を大気圧付近に設定してその差圧を小さくし、更に連絡管バルブを開いて均圧し、これによりガスの急激な流動を抑制し、発塵を防止する技術が知られている（特許文献２）。
【００１２】
しかしながら真空チャンバ間においては、連絡管バルブを用いると、当該バルブを開いたときに衝撃波が発生するので有効な手法ではなく、また差圧を小さくするといっても、圧力帯域によってはチャンバ内のパーティクルを剥離させるに十分な衝撃波が発生してしまう。半導体デバイスのデザインルールが益々厳しくなっていることから、基板のパーティクル汚染防止に関しては今まで以上に管理する必要があるが、従前の技術ではこうした要求に応えることが困難である。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−２０７６６６号の図１２〜図２０
【特許文献２】特開平６−１７７０６０号の段落００８０〜００８６、図１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、処理時間が搬送時間よりも短い場合においても、高い搬送効率で基板を搬送することができる基板処理装置を提供することにある。また本発明の他の目的は、処理時間が搬送時間よりも短い場合、長い場合に関わらず、高い搬送効率で基板を搬送することができる基板処理装置を提供することにある。本発明の更に他の目的は、真空チャンバ間の仕切り弁を開放するときの衝撃波を抑えると共に真空チャンバ内にガスが供給されるときの粘性力によるパーティクルの剥がれを抑え、これにより基板に対するパーティクル汚染を抑えることができる基板処理装置及び基板搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このため本発明の基板処理装置は、共通の旋回中心の回りに旋回自在な第１及び第２の旋回部と、これら第１及び第２の旋回部に夫々進退自在に設けられ、同一平面上に位置する第１及び第２の基板保持部と、これら第１及び第２の基板保持部を夫々進退させる第１及び第２の進退駆動部と、前記第１及び第２の旋回部を夫々駆動するための第１及び第２の旋回駆動部と、を備えた基板搬送装置と、
前記基板搬送装置が設けられる搬送室と、
この搬送室の周囲に前記旋回中心を中心とする円に沿って配置されると共に、当該搬送室に接続され、前記基板搬送装置により基板の受け渡しが行われる基板処理室と、
前記搬送室の周囲に前記旋回中心を中心とする円に沿って配置されると共に、当該搬送室に接続され、前記基板搬送装置により基板の搬出入が行われる搬出入室と、
前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い時に、第１及び第２の基板保持部により同時に基板処理室内の処理後の基板と搬出入室内の処理前の基板とを夫々受け取る動作を行い、次いで第１及び第２の基板保持部により同時に搬出入室内と基板処理室内とに対して、夫々処理後の基板と処理前の基板とを受け渡す動作を行うように、前記第１及び第２の進退駆動部と、前記第１及び第２の旋回駆動部と、を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記基板処理装置では、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い時に、第１及び第２の基板保持部により同時に基板処理室内の処理後の基板と搬出入室内の処理前の基板とを夫々受け取る工程と、次いで第１及び第２の基板保持部により同時に搬出入室内と基板処理室内とに対して、夫々処理後の基板と処理前の基板とを受け渡す工程と、を含むことを特徴とする基板処理装置の基板搬送方法が実施される。
【００１７】
このような発明では、第１及び第２の基板保持部により同時に基板処理室内の処理後の基板と搬出入室内の処理前の基板とを夫々受け取り、次いで第１及び第２の基板保持部により同時に搬出入室内と基板処理室内とに対して、夫々処理後の基板と処理前の基板とを受け渡すように基板が搬送されるので、一方の基板保持部が基板を搬送しているときに、他方の基板保持部が何もせずに待機する状態の発生を抑え、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い場合に、効率良く基板を搬送することができる。
【００１８】
また本発明の他の発明は、基板処理室であるチャンバと搬出入室であるチャンバとを備えた基板処理装置において、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い時に第１の搬送モードを選択し、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも短い時に第２の搬送モードを選択し、この選択信号に基づいて前記第１及び第２の旋回駆動部と前記第１及び第２の進退駆動部とを、制御することを特徴とし、例えば前記第１の搬送モードで基板の搬送を行うときには、第１及び第２の基板保持部により同時に夫々一のチャンバ内の基板と他のチャンバ内の基板とを受け取り、次いで第１及び第２の基板保持部により同時に夫々前記一のチャンバ以外のチャンバ内及び前記他のチャンバ以外のチャンバ内に基板を受け渡すことを特徴とする。また前記第２の搬送モードで基板の搬送を行うときには、第１及び第２の基板保持部の一方の基板保持部を、基板の処理が行われている基板処理室に対して基板の受け渡しを行う位置にて、当該基板処理室の処理終了まで待機させると共に、第１及び第２の基板保持部の他方の基板保持部に処理前の基板を保持させて、前記一方の基板保持部の近傍の位置に待機させ、次いで基板処理室における処理後の基板を前記一方の基板保持部により受け取った後、当該基板処理室に前記他方の基板保持部により処理前の基板を受け渡すことを特徴とする。ここで例えば前記一のチャンバは搬出入室であり、他のチャンバは基板処理室である。また前記基板処理装置は、基板処理室内で行われる処理のレシピを選択することにより、第１の搬送モード及び第２の搬送モードのうちからそのレシピに応じた搬送モードを選択する手段を備える構成としてもよい。
【００１９】
前記基板処理装置では、前記搬送室内において前記基板を前記基板処理室に第１の搬送モードで搬送して、前記基板処理室において基板に第１の処理を行う工程と、前記搬送室内において前記基板を前記基板処理室に第２の搬送モードで搬送して、前記基板処理室において基板に第２の処理を行う工程と、を含むことを特徴とする基板処理装置の基板搬送方法が実施される。ここで基板処理室内で行われる処理レシピに基づいて前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い時に第１の搬送モードを選択し、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも短い時に第２の搬送モードを選択する工程と、を含むようにしてもよい。また前記第１の搬送モードにて基板の搬送を行うときは、第１及び第２の基板保持部により同時に夫々一のチャンバ内の基板と他のチャンバ内の基板とを夫々受け取る工程と、次いで前記一のチャンバ以外のチャンバ内及び前記他のチャンバ以外のチャンバ内に夫々基板を受け渡す工程と、を含み、さらに前記第２の搬送モードにて基板の搬送を行うときは、第１及び第２の基板保持部の一方の基板保持部を、基板の処理が行われている基板処理室に対して基板の受け渡しを行う位置にて当該基板処理室の処理終了まで待機させる工程と、第１及び第２の基板保持部の他方の基板保持部に処理前の基板を保持させて、前記一方の基板保持部の近傍の位置にて待機させる工程と、次いで基板処理室における処理後の基板を前記一方の基板保持部により受け取り、当該基板処理室に前記他方の基板保持部により処理前の基板を受け渡す工程と、を含むものであってもよい。
【００２０】
このような発明では、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも長い時には、この搬送律速の場合において効率の良い搬送を行う第１の搬送モードを選択し、前記搬送室内における基板の搬送時間が前記基板処理室内における基板の処理時間よりも短い時には、このプロセス律速の場合において効率のよい搬送を行う第２の搬送モードを選択しているので、搬送時間が処理時間より長い場合であっても短い場合であっても、夫々の場合において、効率良く基板を搬送することができる。
【００２１】
ここで前記複数の基板処理室では同じ処理が行われる構成であってもよいし、前記複数の基板処理室では異なる処理が行われる構成であってもよい。また前記基板処理室及び搬送室は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気にされ、前記搬出入室はロードロック室である構成であってもよい。
【００２２】
他の発明は、第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送するように構成され、基板に対して真空処理が行われる基板処理装置において、
前記第１の真空チャンバ内の圧力を検出する第１の圧力検出部と、
前記第２の真空チャンバ内の圧力を検出する第２の圧力検出部と、
前記第１の真空チャンバ内及び第２の真空チャンバ内の一方に圧力調整用のパージガスを供給する圧力調整用のパージガス供給手段と、
前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明においては、前記一方の真空チャンバ内に、圧力調整用のパージガスを供給する前に圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力よりも大きな粘性力でパーティクル剥離用のパージガスを供給するパーティクル剥離用のパージガス供給手段を備えた構成とすることが好ましい。前記パーティクル剥離用のパージガスの分子量は、圧力調整用のパージガスの分子量よりも大きいことが好ましい。
【００２４】
この発明においては、第１、第２の真空チャンバの一方が基板に対して真空処理するための基板処理室であり、他方が基板搬送装置を備えた搬送室であってもよいし、両方が基板処理室であってもよく、あるいは両方が基板処理室以外のロードロック室、例えば搬送室や予備真空室であってもよい。また基板に対して行われる真空処理は処理ガスを用いる場合に限らず、例えばイオン注入などの処理であってもよい。そして「第１の真空チャンバ内及び第２の真空チャンバ内の一方に圧力調整用のパージガスを供給する圧力調整用のパージガス供給手段」の意味は、圧力の低い方の真空チャンバ内の圧力を高めて差圧を小さくするために当該真空チャンバ内にパージガスを供給するパージガス供給手段が必要であるという意味であって、他方の真空チャンバにパージガスを供給するパージガス供給手段が設けられることを排除する趣旨ではない。
【００２５】
また前記パージガスが供給される一方の真空チャンバは、基板に対して真空処理するための基板処理室を構成するものである場合、前記パーティクル剥離用のパージガスの流量は、圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力及び基板処理室内に基板が搬入されている状態で当該基板処理室内に供給されるガスの粘性力のいずれよりも大きな粘性力となるように設定される。なお基板処理室内に供給されるガスとは、処理ガス（プロセスガス）などが挙げられる。また前記制御部は、前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力するモードと、前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａ（１００mTorr）よりも低いことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力するモードと、の間でモードの選択を行うことができるようにしてもよい。
【００２６】
更に他の発明は、第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送するように構成され、基板に対して真空処理が行われる基板処理装置において、
前記第１の真空チャンバ内の圧力を検出する第１の圧力検出部と、
前記第２の真空チャンバ内の圧力を検出する第２の圧力検出部と、
前記第１の圧力検出部及び第２の圧力検出部の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａよりも低いことを条件に仕切り弁を開くための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この更に他の発明においては、前記第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの一方は基板に対して真空処理するための基板処理室を構成するものである場合、前記仕切り弁を開く前にパーティクル剥離用のパージガスを基板処理室に供給するためのパージガス供給手段を備え、パーティクル剥離用のパージガスの流量は、前記基板処理室内に基板が搬入されている状態で前記基板処理室内に供給されるガスの粘性力よりも大きい粘性力となるように設定することが好ましい。
【００２８】
このような発明は、方法の発明についても成り立つものであり、その発明は、  第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送する基板搬送方法において、
前記第１の真空チャンバ内及び第２の真空チャンバ内の一方に圧力調整用のパージガスを供給する工程と、
次いで、第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの圧力検出値がいずれも６６．５Ｐａよりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さいことを条件に仕切り弁を開く工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
また他の方法の発明は、第１の真空チャンバに、仕切り弁により開閉される搬送口を介して第２の真空チャンバが接続され、基板搬送装置により第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバの間で前記搬送口を介して基板を搬送する基板搬送方法において、
前記基板処理室内及び搬送室内の各圧力検出値のいずれもが１３．３Ｐａよりも低いことを条件に仕切り弁を開くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、基板処理室における基板の処理時間が搬送時間よりも短い場合において、効率のよい基板の搬送を行うことができ、搬送時間を短縮することができる。また本発明の他の発明によれば、基板処理室における基板の処理時間に応じて搬送モードが選択されるので、前記処理時間が搬送時間よりも短い場合であっても長い場合であっても、効率のよい基板の搬送を行うことができる。
【００３１】
また他の発明によれば、互いに隣接する真空チャンバ間の圧力差を制御するかあるいは両方の真空チャンバの圧力を所定値以下に制御して仕切り弁の開放時の衝撃波を低減させているため、基板に対するパーティクル汚染が抑えられる。そして一方の真空チャンバ例えば基板処理室内に基板が搬送される前に、基板が搬入された後に供給されるガスの流量よりも大きい流量でパーティクル剥離用のパージガスを予め流しておくことにより、基板搬入後のガスの粘性力によるパーティクルの剥離が抑えられ、従って基板に対するパーティクル汚染を一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１及び図２は、本発明の基板処理装置の実施の形態を示す図である。この基板処理装置は、基板である複数枚のウエハを収納するカセット（搬送容器）Ｃが搬入される例えば２個の気密構造のカセット室１１，１２を備えている。カセット室１１，１２は各々大気側にゲートドアＧＤが設けられ、このゲートドアＧＤによって大気との間が気密に仕切られることとなる。カセット室１１，１２内には図２に示すようにカセット載置台１１ａを昇降させ、カセットＣ内のウエハ保持溝を順次後述の第１の搬送装置のアクセスレベルに位置させるための昇降部１１ｂが設けられている。
【００３３】
カセット室１１，１２の内側には、気密構造の第１の搬送室１３が気密に接続
され、この第１の搬送室１３には、左右に並ぶ２個のロードロック室（待機室）である予備真空室１４，１５を介して真空雰囲気とされる第２の搬送室１６が気密に接続されている。ここで予備真空室１４，１５は本発明の搬出入室であるチャンバに相当する。なお図中１０は壁面部を構成するパネルである。第１の搬送室１３内には、ウエハＷを回転させてその向きを合わせるための位置合わせステージ１７，１８と、カセット室１１，１２及び予備真空室１４，１５並びに位置合わせステージ１７，１８との間でウエハＷを搬送するための第１の基板搬送装置１９と、が設けられている。カセット室１１，１２及び第１の搬送室１３は、例えば不活性ガス雰囲気とされるが、真空雰囲気としてもよい。
【００３４】
第２の搬送室１６は、多角形状例えば八角形状に形成され、その中に第２の基板搬送装置３が設けられている。この第２の搬送室１６の八角形の各辺のうちの６個の辺には、基板処理室であるチャンバ例えば真空チャンバ２（２Ａ〜２Ｆ）が気密に接続され、残りの２辺に予備真空室１４，１５が接続されている。図１において真空チャンバ２は図示の便宜上、単純な円形として記載してあるが、実際に円形のチャンバを用いる場合には、チャンバ２と第２の搬送室１６を繋ぐ搬送口を形成する部材が介在する。図中Ｇは、搬送口を開閉する仕切り弁であるゲートバルブである。
【００３５】
また真空チャンバ２は、例えば四角形状のチャンバであってもよい。真空チャンバ２にて行われる真空処理としては、例えばエッチングガスによるエッチング、成膜ガスによる成膜処理、アッシングガスによるアッシングなどを挙げることができる。真空チャンバ２内には、図２に示すようにウエハＷを載置するための
載置台２１及び処理ガスを供給するためのガス供給部２２などが設けられ、各真空チャンバ２における載置台２１上に載置されるウエハＷの中心部は、第２の搬送室１６の中心を中心とする円の上にある。
【００３６】
次に本発明の基板搬送装置である前記第２の基板搬送装置３について説明する。図３及び図４は夫々第２の基板搬送装置３の概観及び伝達系を示す図である。この基板搬送装置３はこの例では第１の搬送部をなす第１の多関節アーム３Ａと、第２の搬送部をなす第２の多関節アーム３Ｂと、を備え、第１の多関節アーム３Ａは、第２の搬送室１６の中心を旋回中心１００とする第１の旋回部を構成する旋回アーム４１と、この旋回アーム４１の先端部に水平方向に回動自在に設けられた中段アーム４２と、この中段アーム４２の先端部に水平方向に回動自在に設けられた第１の基板保持部４３と、を備えている。中段アーム４２は旋回アーム４１と略同じ長さに設定される。
【００３７】
第２の多関節アーム３Ｂは、その旋回中心が前記旋回アーム４１の旋回中心１００と共通し、旋回アーム４１の下方側に設けられた第２の旋回部を構成する旋回アーム５１と、この旋回アーム５１に設けられた中段アーム５２と、この中段アーム５２に設けられた第２の基板保持部５３と、を備えている。第２の多関節アーム３Ｂの構造は第１の多関節アーム３Ａの構造と実質同じであるが、第２の基板保持部５３の高さ位置を第１の多関節アーム３Ａの基板保持部４３と同じにするために、即ち第１及び第２の基板保持部４３，５３が同一平面上で搬送するように構成するために中段アーム５２の回転軸の長さなどにおいて異なっている。
【００３８】
第１の多関節アーム３Ａ及び第２の多関節アーム３Ｂは、図１に示す基準位置においては旋回ア−ム４１，５１が一直線上になるように、また中段アーム４２，５２が夫々旋回アーム４１，５１と重なる方向に近付くように設定される。そして基準位置においては、第１及び第２の基板保持部４３，５３は互いに反対の方向に、夫々旋回アーム４１，５１と略直交するように設定される。第１及び第２の基板保持部４３，５３は、基端側を夫々中段アーム４２，５２に軸支されており、進退方向の先端部は、ウエハＷを保持するためにフォーク状に形成された保持部位４４，５４として構成されている。
【００３９】
第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂの伝達系について図４を参照しながら説明すると、第１の多関節アーム３Ａの旋回アーム４１は旋回中心１００を回転中心とする筒状の旋回軸６０により旋回するように構成されている。旋回アーム４１の基端側には、旋回中心１００を回転中心とし、筒状の旋回軸６０の中に設けられた回転軸６１により旋回アーム４１とは独立して回転自在な基端プーリ６２が設けられている。旋回アーム４１の先端部には、中段アーム４２を支持して中段アーム４２と一体になって回転する支持プーリ６３が回転自在に設けられており、この支持プーリ６３は、基端プーリ６２とタイミングベルト６４により連結されている。
【００４０】
支持プーリ６３の上側に設けられた中空の回転軸６５の上端部には中段アーム４２が固定されている。中段アーム４２の基端部には、前記支持プーリ６３と同軸に例えば歯数が同じである同径の中間プーリ６６が設けられる一方、中段アーム４２の先端部には、先端プーリ６７が回転自在に設けられ、この先端プーリ６７は中間プーリ６６とタイミングベルト６８により連結されている。中間プーリ６６は、中空の回転軸６５内を通って旋回アーム４１に固定された軸部６６ａに固定されている。先端プーリ６７の上側に設けられた回転軸６９の上端部には第１の基板保持部４３が固定されている。ここで基端プーリ６２と支持プーリ６３との歯数比は２：１、中間プーリ６６と先端プーリ６７との歯数比を１：２に夫々設定することにより第１の基板保持部４３が直線運動するように構成されている。
【００４１】
第２の多関節アーム３Ｂにおいて、７０は筒状の旋回軸、７１は筒状の回転軸、７２は基端プーリ、７３は支持プーリ、７４はタイミングベルト、７５は回転軸、７６は中間プーリ、７６ａは軸部、７７は先端プーリ、７８はタイミングベルト、７９は回転軸である。基端プーリ７２の回転軸７１が第１の多関節アーム３Ａの旋回軸６０を囲むように設けられている点、中間アーム５２の回転軸７５が第１の多関節アーム３Ａの中間アーム４２の回転軸６５よりも長い点などにおいて、第２の多関節アーム３Ｂは第１の多関節アームと異なるが、搬送の機能を決定する構成については第１の多関節アーム３Ａと全く同様である。従って、旋回軸７０及び回転軸７１の回転中心は前記旋回中心１００であり、また中段アーム５２は旋回アーム５１と略同じ長さに設定され、基端プーリ７２と支持プーリ７３との歯数比が２：１に設定され、中間プーリ７６と先端プーリ７７との歯数比が１：２に設定されている。
【００４２】
図４において４５及び４６は夫々第１の多関節アーム３Ａにおける旋回軸６０の駆動部（第１の旋回軸駆動部）及び回転軸６１の駆動部（第１の回転軸駆動部）であり、５５及び５６は夫々第２の多関節アーム３Ｂにおける旋回軸７０の駆動部（第２の旋回軸駆動部）及び回転軸７１の駆動部（第２の回転軸駆動部）である。これら第１及び第２の旋回軸駆動部４５，５５、第１及び第２の回転軸駆動部４６，５６は、夫々モータ、プーリ及びベルトなどからなる機構に相当する。また第１の回転軸駆動部４６及び既述の基端プーリ６２などの各プーリ、タイミングベルト、回転軸などは第１の多関節アーム３Ａの第１の基板保持部４３を進退駆動するための第１の進退駆動部に相当し、第２の回転軸駆動部５６及び既述の基端プーリ７２などの各プーリ、タイミングベルト、回転軸などは、第２の多関節アーム３Ｂの第２の基板保持部５３を進退駆動するための第２の進退駆動部に相当する。これら第１及び第２の旋回軸駆動部４５，５５、第１の進退駆動部、第２の進退駆動部は、後述する制御部により駆動が制御される。
【００４３】
なお第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂにおける旋回軸６０，７０及び回転軸６１，７１並びにこれらに関連する部位の具体的構造の一例について図５に示しておく。図５中，４５ａ，４６ａは夫々旋回軸６０及び回転軸６１を回転させるためのプーリであり、夫々モータＭ１及びこのモータＭ１の裏に隠れて見えないモータＭ２により駆動される。５５ａは旋回軸７０を回転させるプーリであり、モータＭ３により駆動プーリ５５ｃ及びベルト５５ｂを介して駆動される。５６ａは回転軸７１を回転させるプーリであり、モータＭ４により駆動プーリ５６ｃ及びベルト５６ｂを介して駆動される。モータＭ１〜Ｍ４は搬送室１６の底面をなすベースＢＥに固定されている。
【００４４】
このような第２の基板搬送装置３の動作について説明する。第１多関節アーム３Ａにおいては、旋回軸６０の駆動部である第１の旋回駆動部４５（図４参照）については停止し、回転軸６１の駆動部である第１の回転駆動部４６については動作させて基端プーリ６２を回転させると、中段アーム４２を支持している回転軸６５が回転しようとする。このとき旋回軸６０は駆動部４５から回転力は与えられていないが、フリーな状態（回転可能な状態）にあるため、基端プーリ６２が時計方向に回転すると、中段アーム４２が旋回アーム４１に対して開こうとするため時計方向に回転すると共に旋回アーム４１も反時計方向に回転する。
【００４５】
ここで基端プーリ６２と支持プーリ６３との歯数比が２：１であることから、
旋回アーム４１が基準位置からα度だけ回転すると中段アーム４２は−２α度回転する。また中段アーム４２が時計方向に回転すると、中間プーリ６６が中段アーム４２に対して相対的に反時計方向に回転するので、第１の基板保持部４３は反時計方向に回転し、中間プーリ６６と先端プーリ６７との歯数比が１：２であるから、第１の基板保持部４３はα度回転する。従って図６に示すように、第１の多関節アーム３Ａを基準位置から伸長させて第１の基板保持部４３を前進させると、第１の基板保持部４３、詳しくは第１の基板保持部４３に保持されるウエハＷの中心位置の軌跡は、旋回中心１００を通り、前記基準位置にある旋回アーム４１に直交する直線を描くこととなる。
【００４６】
また第２の多関節アーム３Ｂにおいても第２の進退駆動部により第１の多関節アーム３Ａと同様に動き、さらに第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂにおいて基端プーリ６２，７２を逆転させた場合（反時計方向に回転させた場合）は、全く同様に前進方向の軌跡と対称の軌跡を描きながら第１及び第２の基板保持部４３，５３が移動する。
【００４７】
ここで前記第１及び第２の旋回駆動部４５，５５と、第１及び第２の進退駆動部は、夫々独立に駆動が制御されるように構成されているので、前記第１の多関節アーム３Ａと第２の多関節アーム３Ｂとは互いに独立に、互いに干渉しない範囲で旋回移動ができ、かつ進退移動ができるようになっている。これにより第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂは、夫々独立して予備真空室１４、１５と各真空チャンバ２（２Ａ〜２Ｆ）に対してアクセスできるようになっている。ここで第２の搬送室１６が八角形であり、搬送室１６側に接続される真空チャンバ２あるいは予備真空室１４，１５の間口において、互いに隣接する間口の中心に向かう搬送室１６の中心からの放射角（言い換えれば互いに隣接する真空チャンバ２あるいは予備真空室１４、１５内のウエハＷの中心同士が搬送室１６の中心となす角）は４５度となるが、前記第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂは、隣接する真空チャンバ２（２Ａ〜２Ｆ）対してもアクセスできるように構成されている。
【００４８】
ここで上述の基板処理装置におけるウエハの流れについて説明しておく。図１を参照すると、処理前のウエハＷはカセットＣに保持されて外部からカセット室１１あるいは１２内に搬入され、ゲートドアＧＤが閉じられて気密空間とされた後、例えば不活性ガス雰囲気とされている第１の搬送室１３内の第１の基板搬送装置１９によりカセット室１１内のカセットＣ及びカセット室１２内のカセットＣから同時にウエハが取り出されて位置合わせステージ１７，１８に搬送される。なお第１の基板搬送装置１９も２つの多関節アームからなり、例えば同時に２枚のウエハＷを搬送できるように構成されている。
【００４９】
これら２枚のウエハＷはその向きが所定の向きに合わせられた後、第１の基板搬送装置１９により予備真空室１４，１５に搬入され、予備真空室１４，１５を例えば搬送室１６と同じ所定の真空雰囲気に設定した後、第２の基板搬送装置３により所定の真空チャンバ２に搬入される。
【００５０】
続いて図７を参照して、上述の基板処理装置の制御系について説明する。図中８は制御部であり、各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆで行われる処理のレシピや、第１及び第２の基板搬送装置１９，３の搬送レシピや搬送モード等の編集や管理などを行うと共に、これらレシピに応じて各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆや基板搬送装置１９，３の制御を行うものである。実際にはＣＰＵ（中央処理ユニット）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、各機能をブロック化し構成要素として説明するものとする。この実施の形態においては、第２の基板搬送装置３による搬送室１６内のウエハの搬送に要点があるので、以下ではこの点に関係する事項を重点的に説明していく。
【００５１】
図７中８１は処理レシピ作成部、８２は処理レシピ格納部、８３は処理レシピ選択部、８４は搬送レシピ格納部、８５は搬送レシピ選択部である。なおＢはバスである。処理レシピ作成部８１は、各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおける処理のレシピを作成するものであって、レシピ作成プログラム及びレシピの入力や編集のための操作画面などからなる。ここで作成された各処理レシピは処理レシピ格納部８２へ格納される。処理レシピは目的とする処理に応じて複数用意され、オペレータは、処理レシピ選択部８３にて前記処理レシピ格納部８２に格納されている複数の処理レシピから目的とする処理レシピを選択することとなる。
【００５２】
また搬送レシピ格納部８４は、第２の基板搬送装置３によるウエハの搬送経路や２つの搬送モードを格納するものである。前記搬送モードは第１の搬送モードと第２の搬送モードとがあり、この搬送モードは例えば処理レシピと対応付けた状態でメモリに記憶されており、処理レシピが選択されるとこれに基づいて搬送レシピ選択部８５により選択されるようになっている。この例では搬送レシピ選択部８５が、処理レシピに応じた搬送モードを選択する手段に相当する。
【００５３】
前記第１の搬送モードは、搬送律速のときに用いられる搬送モードであり、第２の搬送モードは、プロセス律速のときに用いられる搬送モードである。搬送律速とプロセス律速とは、第１の搬送室１３、第２の搬送室１６内におけるウエハの搬送時間と、当該ウエハが搬送される真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおけるプロセス時間（処理時間）との関係により決定され、前記搬送時間がプロセス時間よりも長いときには搬送律速となり、ウエハは第１の搬送モードで搬送される。また前記搬送時間がプロセス時間よりも短いときにはプロセス律速となり、ウエハは第２の搬送モードで搬送される。
【００５４】
ここで搬送室内におけるウエハの搬送時間とは、処理前のウエハを第１の搬送室１３から予備真空室１４（１５）を介して所定の真空チャンバ２Ａ〜２Ｆに搬送するまでの時間をいい、この時間は通常２０秒〜３０秒程度であるので、第１の搬送モードが選択される処理としては、プロセス時間が２０秒以上３０秒未満程度のアッシング処理や反射防止膜エッチング処理などが挙げられる。また第２の搬送モードが選択される処理としては、プロセス時間が３０秒以上２０分以下例えば５分程度の酸化膜形成処理やゲート処理、コンタクトホール処理などが挙げられる。
【００５５】
また前記制御部８は、制御対象である各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆや、第２の基板搬送装置３の第１の多関節アーム３Ａの第１の旋回軸駆動部４５、第１の進退駆動部、第２の多関節アーム３Ｂの第２の旋回軸駆動部５５、第２の進退駆動部に、夫々のコントローラ（図示せず）を介して接続されている。
【００５６】
続いて本発明の基板搬送方法について図８〜図１２を参照して説明する。先ずオペレータが制御部８により処理レシピを選択する。この例では、先ず各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおいて第１の処理として、プロセス時間が搬送時間よりも短い処理、例えばプロセス時間が２０秒以上３０秒以下であるアッシング処理を行い、次いで各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおいて第２の処理として、プロセス時間が搬送時間よりも長い処理、例えばプロセス時間が５分程度の酸化膜形成処理を行うレシピを選択する（ステップＳ１）。
【００５７】
ここで例えば処理レシピには、使用する真空チャンバ２Ａ〜２Ｆや、使用順序なども記載されており、例えばこの例では、全ての真空チャンバ２Ａ〜２Ｆを、真空チャンバ２Ａが最初、真空チャンバ２Ｆが最後になるように、この順序でウエハを搬送して同じ処理を行ない、例えば真空チャンバ２Ａに対してウエハを搬送するときには第１の予備真空室１４を用い、次いで真空チャンバ２Ｂに対してウエハを搬送するときには第２の予備真空室１５を用いるというように、予備真空室１４，１５を交互に使用する処理レシピを選択する。
【００５８】
このような処理レシピを選択すると、当該処理レシピに基づいて、搬送レシピ選択部８５により搬送レシピ格納部８４に格納されている第２の基板搬送装置３の搬送経路や搬送モードが自動的に選択される。この場合には、第１の処理ではプロセス時間が搬送時間よりも短いので第１の搬送モードが選択され、第２の処理ではプロセス時間が搬送時間よりも長いので第２の搬送モードが選択される（ステップＳ２）。
【００５９】
そして第２の基板搬送装置３によりウエハＷを、第１の搬送モードで予備真空室１４，１５と各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆとの間で搬送しながら、各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおいてウエハに対して第１の処理を行う（ステップＳ３）。ここで第１の搬送モードについて図９〜図１２に基づいて説明する。図９（ａ）は、例えば真空チャンバ２ＤにてウエハＷ１の真空処理が終了し、また第１の予備真空室１４に、次に処理すべきウエハＷ２が待機している状態を示している。
【００６０】
この状態において例えば第２の基板搬送装置３の第１の基板保持部４３が、真空チャンバ２Ｄに処理後のウエハＷ１を、第２の基板搬送装置３の第２の基板保持部５３が、第１の予備真空室１４に処理前のウエハＷ２を、夫々取りに行くように同時に伸長し、夫々真空チャンバ２Ｄ、第１の予備真空室１４の内部に進入して、夫々の保持部位４４，５４によりウエハＷ１，Ｗ２を受け取る（図９（ｂ）参照）。
【００６１】
次いで図１０（ａ）に示すように、第１及び第２の基板保持部４３，５３が基準位置に戻り、続いて図１０（ｂ）に示すように、第２の基板保持部５３が真空チャンバ２Ｄにアクセスする位置まで所定角度、この例では１８０度旋回する（詳しくは既述の旋回アーム４１，５１が１８０度旋回する）。しかる後図１１に示すように、第２の基板保持部５３の保持部位５４に保持されている処理前のウエハＷ２を真空チャンバ２Ｄに、第１の基板保持部４３の保持部位４４に保持されている処理後のウエハＷ１を第１の予備真空室１４に、夫々同時に受け渡す。ここで前記第１及び第２の基板保持部４３，５３が同時にウエハＷを受け取る（
あるいは受け渡す）とは、完全に同じタイミングでウエハＷを受け取る（あるいは受け渡す）場合に限らず、互いの受け取り（あるいは受け渡し）のタイミングのずれが０．５秒以内の場合も含むものとする。
【００６２】
こうして真空チャンバ２Ｄの処理後のウエハＷ１と第１の予備真空室１４の処理前のウエハＷ２との入れ替えを行った後、次いで例えば真空チャンバ２Ｅの処理後のウエハＷ３と第２の予備真空室１５の処理前のウエハＷ４との入れ替えを行う。この場合にも同様にしてウエハＷ３，Ｗ４の入れ替えが行われるが、ウエハＷ３，Ｗ４を夫々保持した第１及び第２の基板保持部４３，５３を同時に縮めて基準位置に戻した後、第２の基板保持部５３が真空チャンバ２Ｅにアクセスする位置まで所定角度旋回させ、しかる後第２及び第１の基板保持部５３，４３を同時に伸長させて、第２の基板保持部５３の保持部位５４に保持されている処理前のウエハＷ４を真空チャンバ２Ｅに、第１の基板保持部４３の保持部位４４に保持されている処理後のウエハＷ３を第２の予備真空室１５に夫々同時に搬入する。
【００６３】
このようにして、全ての真空チャンバ２Ａ〜２Ｅと第１及び第２の予備真空室１４，１５との間でウエハの搬送を行い、真空チャンバ２Ａ〜２Ｅにてウエハに対して第１の処理を行う。
【００６４】
次いで、第２の基板搬送装置３によりウエハを予備真空室１４，１５と各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆとの間を、第２の搬送モードで搬送しながら、各真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおいてウエハに対して第２の処理を行う（ステップＳ４）。ここで第２の搬送モードについて図１２〜図１４に基づいて説明する。図１２（ａ）は、例えば真空チャンバ２ＤにてウエハＷ１の真空処理が行われており、第２の基板搬送装置３が当該真空チャンバ２Ｄにおける処理の終了を待機している状態を示している。
【００６５】
この待機状態では、例えば第２の基板搬送装置３の第１及び第２の基板保持部４３，５３は待機位置に位置しており、この待機位置では、第２の基板搬送装置３の第１の基板保持部４３は真空チャンバ２Ｄにアクセスする位置、第２の基板保持部５３は真空チャンバ２Ｄのできるだけ近傍、例えば第２及び第１の基板保持部５３，４３同士のなす角が４５度程度になる位置に夫々位置している。この際第２の基板保持部５３は予め第１の予備真空室１４に処理前のウエハＷ２を取りに行き、当該基板保持部５３にてウエハＷ２を保持している。
【００６６】
次いで真空チャンバ２Ｄでの処理終了後、図１２（ｂ）に示すように第１の基板保持部４３を当該真空チャンバ３Ｄ内に進入させて直ちに処理後のウエハＷ１を受け取る。この後この基板保持部４３を前記待機位置まで戻し、続いて第２の基板保持部５３を真空チャンバ２Ｄにアクセスする位置まで所定角度、この例では約４５度旋回させる（図１３（ａ））。しかる後、図１３（ｂ）に示すように、第２の基板保持部５３の保持部位５４に保持されている処理前のウエハＷ２を真空チャンバ２Ｄに搬入し、次いでこの基板保持部５３を前記待機位置に戻す。
そして図１４に示すように、第１の基板保持部４３により第１の予備真空室１４にアクセスし、第１の基板保持部４３に保持されている処理後のウエハＷ１を第１の予備真空室１４に搬入する。
【００６７】
こうして真空チャンバ２Ｄの処理後のウエハＷ１と第１の予備真空室１４の処理前のウエハＷ２との入れ替えを第２の搬送モードにて行なった後、次いで例えば真空チャンバ２Ｅの処理後のウエハＷ３と第２の予備真空室１５の処理前のウエハＷ４との入れ替えを同様にして行なう。このようにして、全ての真空チャンバ２Ａ〜２Ｅと第１及び第２の予備真空室１４，１５との間で第２の搬送モードにてウエハの搬送を行ない、真空チャンバ２Ａ〜２Ｅにてウエハに対して第２の処理を行う。
【００６８】
この実施の形態では、第１の多関節アーム３Ａと第２の多関節アーム３Ｂとの夫々の旋回中心が同じになるように配置し、真空チャンバ２Ａ〜２Ｆを第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂの旋回中心から放射状に設置しているので、第２の基板搬送装置３の旋回半径が小さく、装置のフットプリントを小さくすることができる。
【００６９】
この際、第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂに夫々旋回用の駆動部４５，５５と回転用（伸縮用）の駆動部４６，５６とを設けて、各多関節アーム３Ａ，３Ｂを夫々独立に制御自在に構成しているので、第１及び第２の多関節アーム３Ａ，３Ｂが任意の真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにアクセスでき、さらに隣合う真空チャンバ２に同時にアクセスできる。このため狭い搬送領域でありながら高い効率でウエハを搬送することができる。
【００７０】
さらに上述の実施の形態では、プロセス時間に応じて搬送モードを選択しているので、プロセス時間が搬送時間よりも短い場合、長い場合のいずれの場合でも、効率良くウエハの搬送を行うことができる。つまりプロセス時間が搬送時間よりも短い搬送律速の場合には、第１及び第２の基板保持部４３，５３により処理後のウエハと処理前のウエハとを同時に取りに行き、次いで処理前のウエハを真空チャンバ２に処理後のウエハを予備真空室１４，１５に同時に搬送する。
【００７１】
このように第１及び第２の基板保持部４３，５３を同時に動作させることにより、一方の基板保持部４３（５３）の移動中に他方の基板保持部５３（４３）が待機する状態を作らず、搬送に無駄な待機時間を発生させないので、効率良くウエハの搬送を行うことができ、搬送時間をより短縮することができる。この搬送律速の場合には、搬送時間によりトータルの処理時間が決定されるので、搬送時間の短縮がトータルの処理時間の短縮につながり、スループットの向上を図ることができる。
【００７２】
またプロセス時間が搬送時間よりも長いプロセス律速のときには、予め処理が行われている真空チャンバ２にアクセスする位置に処理後のウエハを搬送する一方基板保持部４３（５３）を待機させているので、真空チャンバ２における処理終了後直ちに処理後のウエハを取り出すことができる。また処理前のウエハを他方の基板保持部５３（４３）に保持させた状態で、当該基板保持部５３（４３）も前記一方の基板保持部４３（５３）のできるだけ近傍に位置させて真空チャンバ２における処理の終了を待機しているので、当該基板保持部５３（４３）をウエハＷを搬入しようとする真空チャンバ２にアクセスするときの旋回角度が小さく、これにより短時間で真空チャンバ２へウエハＷの搬入を行うことができる。
【００７３】
こうして真空チャンバ２の処理後のウエハＷと処理前のウエハＷの入れ替えを極めて短時間に行って、当該真空チャンバ２においてウエハＷの真空処理を開始した後、前記一方の基板保持部４３（５３）に保持されている処理済みのウエハＷを予備真空室１４，１５に搬送する。このように真空チャンバ２にて所定の処理を行っている間に、予備真空室１４，１５との間でのウエハＷの搬送を行うことにより、前記真空チャンバ２内の処理の待機時間を有効に使うことができ、効率の良い搬送を行うことができて、スループットの向上を図ることができる。
【００７４】
さらにこの例では、真空チャンバ２におけるウエハＷのプロセス時間に応じて第２の基板搬送装置３の搬送モードを選択しているので、前記プロセス時間に対応した手法によりウエハが搬送され、プロセス時間が搬送時間よりも短い場合であっても、長い場合であっても、効率の良い搬送を行うことができる。つまり例えばプロセス時間が搬送時間よりも短い場合に第２の搬送モードにてウエハＷの搬送を行おうとすると、この第２の搬送モードでは、第１及び第２の基板保持部４３，５３が別々に真空チャンバ２と予備真空室１４（１５）にアクセスするので、一方の基板保持部４３（５３）が移動する間、他方の基板保持部５３（４３）は待機していることになる。このため搬送に時間がかかり、結果としてスループットが低下してしまう。
【００７５】
一方プロセス時間が搬送時間よりも長い場合に第１の搬送モードにてウエハの搬送を行うと、この第１の搬送モードでは、第１及び第２の基板保持部４３（５３）が真空チャンバ２と予備真空室１４（１５）に同時にアクセスするので、真空チャンバ２にてウエハの処理が終了するまで、第１及び第２の基板保持部４３，５３は他の動作を行うことができず、待機しなければならない。このため真空チャンバ２におけるウエハの処理が終了してから、真空チャンバ２と予備真空室１４（１５）に夫々処理後のウエハと処理前のウエハとを取りに行き、次いで第１及び第２の基板保持部４３，５３を基準位置まで戻し、この後第１及び第２の基板保持部４３，５３を所定角度旋回させる動作を行うことになる。このように長いプロセス時間を有効利用できないため、結果としてトータルの処理時間が長くなり、スループットが低下してしまう。このように真空チャンバにおけるウエハＷのプロセス時間に応じて第２の基板搬送装置の搬送モードを選択することは、搬送効率の向上に有効である。
【００７６】
また上述の基板搬送装置では、予備真空室１４，１５、第２の搬送室１６を所定の真空度に設定しているが、この所定の真空度までの真空引きにはかなりの時間がかかるので、搬送室１６内においてウエハの搬送効率を向上させることは、トータルの処理のスループットの向上を図る上で重要である。
【００７７】
続いて真空チャンバ２Ａ〜２Ｆにおいて異なる処理を行う場合のウエハＷの搬送について説明する。この例では、例えば真空チャンバ２Ａ，２Ｂにてプロセス時間が搬送時間よりも短い第１の処理、真空チャンバ２Ｃ，２Ｄにてプロセス時間が搬送時間よりも長い第２の処理、真空チャンバ２Ｅ，２Ｆにてプロセス時間が搬送時間よりも短い第３の処理が行われるような処理レシピが選択されるものとする。このような処理レシピを選択すると、当該処理レシピに基づいて、搬送レシピ選択部８５により搬送レシピ格納部８４に格納されている第２の基板搬送装置３の搬送経路や搬送モードが自動的に選択され、この場合には、第１の処理ではプロセス時間が搬送時間よりも短いので第１の搬送モードが選択され、第２の処理ではプロセス時間が搬送時間よりも長いので第２の搬送モードが選択され、第３の処理ではプロセス時間が搬送時間よりも短いので第１の搬送モードが選択される。
【００７８】
そして第２の基板搬送装置３によりウエハＷを、第１の搬送モードで予備真空室１４，１５と真空チャンバ２Ａ，２Ｂとの間で搬送しながら、当該真空チャンバ２Ａ，２ＢにおいてウエハＷに対して第１の処理を行い、第２の基板搬送装置３によりウエハＷを、第２の搬送モードで予備真空室１４，１５と真空チャンバ２Ｃ，２Ｄとの間で搬送しながら、当該真空チャンバ２Ｃ，２ＤにおいてウエハＷに対して第２の処理を行い、第２の基板搬送装置３によりウエハＷを、第１の搬送モードで予備真空室１４，１５と真空チャンバ２Ｅ，２Ｆとの間で搬送しながら、当該真空チャンバ２Ｅ，２ＦにおいてウエハＷに対して第３の処理を行う。
【００７９】
このように、各真空チャンバ２において異なる処理を行う場合であっても、各真空チャンバの処理に対応した搬送モードが選択されるので、高い搬送効率で各真空チャンバ２に対してウエハＷの搬送を行うことができ、トータルの処理時間を短縮し、スループットの向上を図ることができる。
【００８０】
以上において、上述の例では全ての真空チャンバを用いて処理を行ったが、使用しない真空チャンバがあってもよい。また上述の例では予備真空室１４，１５を交互に用いたが、一方の予備真空室１４（１５）を連続して使用してもよい。  さらに上述の例では、一のチャンバが基板処理室である真空チャンバ２であり、他のチャンバが搬出入室である予備真空室１４，１５である場合を例にして第２の搬送室１６内におけるウエハの搬送について説明したが、例えば真空チャンバ２Ａ〜２Ｆを連続して用いてウエハに対して連続処理を行う場合には、真空チャンバ２同士の間で第１の搬送モードまたは第２の搬送モードにてウエハＷを搬送するようにしてもよい。ここでいう搬送時間とは、一のチャンバ内のウエハを夫々前記一のチャンバ以外のチャンバ内に基板を受け渡すときに、受け渡し前のチャンバから受け渡し後のチャンバに搬送するまでの時間をいう。
【００８１】
さらに本発明では、制御部８において、レシピ自体に処理のレシピと搬送モードとを予め記載しておき、所定のレシピを選択すると、その時点で搬送モードが選択されるように構成してもよい。また搬送モードを手動で選択できるように構成したコントロールパネルを用意し、オペレータ自身が処理レシピと搬送モードを手動で選択するようにしてもよい。
【００８２】
さらに第２の基板搬送装置３としては、共通の旋回中心の回りに第１及び第２の旋回部が旋回自在であり、同一平面上に位置する第１及び第２の基板保持部とが前記第１及び第２の旋回部に、第１及び第２の進退駆動部により夫々進退自在に設けられた構成であれば、既述の構成に限らず、例えば第１及び第２の基板保持部を、旋回自在に構成された第１及び第２のロボットリンク機構に夫々取り付け、前記ロボットリンク機構を伸縮動作させることにより前記第１及び第２の基板保持部を出没動作させる構成のフロッグ式アーム等と呼ばれるタイプの基板搬送装置を用いるようにしてもよい。
【００８３】
さらに本発明は、基板搬送装置を備えた搬送室の周囲に設けられるチャンバが全て基板処理室であり、例えばそのうちの１個の基板処理室から当該搬送室にウエハが搬入され、別の１個の基板処理室からウエハが搬出されるといった装置に対しても適用できる。また基板処理室は枚葉式の真空処理室に限らず、バッチ式で熱処理を行うための例えば縦型のバッチ炉と、このバッチ炉内に基板を搬入するための例えば不活性ガス雰囲気のローディングエリアと、を含む区画空間であってもよい。さらに本発明の処理対象は半導体ウエハに限定されるものではなく、本発明を大型ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）基板を対象とする処理に適用してもよい。
【００８４】
次にウエハに対するパーティクル汚染の防止を目的とした他の発明にかかる実施の形態について説明する。この実施の形態は図１及び図２に示す基板処理装置に他の構成を付加したものであり、当該実施の形態の構成を表す図１５は、前記基板処理装置において、省略されている部位及び新たに付加した構成を記載した図である。
【００８５】
基板処理室である真空チャンバ２は、この例ではドライエッチングを行うためのものであるとして説明すると、基板処理室２（説明の便宜上、以降は真空チャンバ２を基板処理室２として記述する）に設けられたガス供給部２２は高周波電源２３に接続された上部電極をなすものであり、載置台２１は接地されていて下部電極をなすものである。基板処理室２の底部には、排気路をなす排気管２４が接続され、この排気管２４には基板処理室２側から圧力調整部２５、開閉バルブ２６及び真空排気手段である真空ポンプ２７が接続されている。また基板処理室２には、室内の圧力を検出する圧力検出部２８が設けられている。
【００８６】
ガス供給部２２にはガス供給路１０１が接続され、このガス供給路１０１の上流側は複数の分岐路２０１、３０１及び４０１に分岐されていて、夫々パーティクル剥離用のパージガスの供給源２０２、圧力調整用のパージガスの供給源３０２及びプロセスガスの供給源４０２に接続されている。パーティクル剥離用のパージガスは、その後圧力調整用のパージガスやプロセスガスを流すときに基板処理室２内から剥離されるであろうパーティクルを、予めその粘性力を利用して剥離して取り除くためのものであり、このため圧力調整用のパージガスやプロセスガスを含む、その後に供給されるガスよりも粘性力の大きいガスつまり分子量の大きいガスを用いることが好ましく、例えばＸｅ（キセノン）ガス、Ｒｄ（ラドン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガスなどの希ガス、あるいはＣ5Ｆ8ガスやＣ4Ｆ8ガスなどのＣＦ系のガスなどを用いることができる。この例ではＣ4Ｆ8ガスを用いている。
【００８７】
また圧力調整用のパージガスとしては例えばＮ2（窒素ガス）が用いられ、プロセスガスとしては、ハロゲン系のエッチングガスなどが用いられる。各系統の分岐管２０１、３０１及び４０１には、夫々流量調整部２０３及びバルブ２０４を含むガス供給機器群２０５、流量調整部３０３及びバルブ３０４を含むガス供給機器群３０５、流量調整部４０３及びバルブ４０４を含むガス供給機器群４０５が介設されている。
【００８８】
第２の搬送室１６に関連する部位について述べると、搬送室１６の底部には、排気路をなす排気管３１が接続され、この排気管３１には搬送室１６側から圧力調整部３２、開閉バルブ３３及び真空排気手段である真空ポンプ３４が接続されている。また搬送室１６には、室内の圧力を検出する圧力検出部３５が設けられている。３６は仕切り弁であるゲートバルブＧを開閉するための駆動機構であり、３７は基板処理室２と搬送室１６との間でウエハＷが通過するための搬送口である。
【００８９】
これら基板処理室２及び搬送室１６の雰囲気及びゲートバルブＧの開閉は、コンピュータからなる制御部８０により制御されるようになっている。この制御部８０は、メモリ内に記憶されたプログラムに従って、ガス供給路である分岐路２０１、３０１及び４０１に夫々設けられた流量調整部２０３、３０３及び４０３などを含むガス供給機器群２０５、３０５及び４０５を制御する機能、圧力検出部２８、３５の圧力検出値を取り込むと共に基板処理室２内及び搬送室１６内の圧力を制御する機能、及びプログラムに従って駆動機構３６を介してゲートバルブＧを開閉する機能などを備えている。
【００９０】
前記プログラムは、基板処理室２及び搬送室１６の間のゲートバルブＧを開く条件の一つとして基板処理室２及び搬送室１６のいずれもが６６．５Ｐａ（５００mTorr）よりも低いことを規定しており、そのため搬送室１６内の圧力設定値はこの圧力よりも低い圧力例えば２６．６Ｐａ（２００mTorr）に設定されている。このプログラムは図１６に示すフローチャートが実行されるように組まれており、その内容は装置の作用説明の個所で記述する。
【００９１】
次にこの実施の形態の作用について図１６を参照しながら述べる。この基板処理装置の全体を示す図１において、基板であるウエハＷがどのように装置内を流れていくかについては先の実施の形態の個所において説明済みであるため、ここではこの実施の形態の要部である、基板処理室２と搬送室１６との間のゲートバルブＧの開閉に関して記述する。
【００９２】
今、図９に示すように基板処理室２Ｄ内にてウエハＷ１の処理が終了し、基板搬送装置３により当該ウエハＷ１が搬出されて図１０に示す状態になったとする。このとき先ず基板処理室２Ｄ側のゲートバルブＧが閉じられ（ステップＳ１）
、その後バルブ２０４を開き、パーティクル剥離用のパージガスであるＣ4Ｆ8ガスを流量調整部２０３を調整して流量Ｑ０で基板処理室２内に流入させいわばプーリパージを行う（ステップＳ２）。この基板搬送装置が運転されている間は開閉バルブ２６は開いている状態にあるから、Ｃ4Ｆ8ガスが基板処理室２内を通流し、その粘性力により壁面や載置台２１の表面に付着しているパーティクルが剥離される。
【００９３】
ここでプーリパージを行う目的は、ゲートバルブＧを開く前に基板処理室２内に供給される圧力調整用のパージガス及びウエハＷを搬入した後に供給される（プロセスガス（処理ガス）の各粘性力により基板処理室２内にて剥がれるであろうパーティクルを予め剥がしておき、それらガスを通流させたときのパーティクルの飛散を抑えることにある。このためそれらガスを通流させたときの粘性力よりも大きい粘性力となるようにパーティクル剥離用のパージガスを通流させる必要がある。粘性力はパージガスの分子量に比例し、流量の２乗に比例するので、圧力調整用のパージガス及び処理ガスの各流量及び分子量に基づいてそれらガスが流れるときの粘性力の最大値を予め調べておき、その最大値よりも大きな粘性力が得られるようにパーティクル剥離用のパージガスを流す必要がある。
【００９４】
従って、説明の便宜上、仮に圧力調整用のＮ2ガスを流量Ｑ１で流すときの粘性力が最大であり、パーティクル剥離用のパージガスとしてＮ2ガスを用いるならば、流量Ｑ１よりも大きい流量で流す必要がある。この例ではパーティクル剥離用のパージガスとしてＣ4Ｆ8ガスを用いているので、流量Ｑ０はＮ2とＣ4Ｆ8との分子量の比である（２８／２００）の１／２乗よりも大きくすれば、圧力調整用のＮ2ガスを流量Ｑ１で流すときの粘性力よりも大きくなる。このように大きな粘性力を得るために流量を小さくできる点において、別の観点からすれば流量を大きくすることでより大きな粘性力が得られる点において、パーティクル剥離用のパージガスの分子量は、圧力調整用のパージガスの分子量よりも大きいことが好ましい。なおこのようなプーリパージをすることで、続くガスの供給においてパーティクルの飛散が抑えられる事実は、後述の実験例により明らかである。
【００９５】
こうしてプーリパージが行われた後、例えばＣ4Ｆ8ガスの供給を止め、バルブ３０４を開き、圧力調整用のパージガスであるＮ2ガスを流量調整部３０３を調整して流量Ｑ１で基板処理室２内に流入させ、基板処理室２内の圧力を設定値になるように調整する（ステップＳ３）。この圧力設定値は、搬送室１６の圧力設定値よりも小さくかつ搬送室１６の圧力設定値の１／２よりも大きい値とされ、搬送室の圧力設定値が２６．６Ｐａ（２００mTorr）であれば、例えば２０Ｐａ（１５０mTorr）に設定される。
【００９６】
続いて搬送室１６内の圧力（圧力検出部３５の圧力検出値）Ｐ０と基板処理室２内の圧力（圧力検出部２８の圧力検出値）Ｐ１とを比較し、Ｐ０がＰ１よりも大きいことを確認する（ステップＳ４）。そしてその確認後、Ｐ０が６６．５Ｐａ（５００mTorr）よりも小さいことを確認し（ステップＳ５）、更にＰ０がＰ１の２倍よりも小さいこと、つまり圧力差が２倍以内であることを確認する（ステップＳ６）。
【００９７】
このようなステップＳ４〜Ｓ６を行う理由は、後述の実験例からも明らかなように、ゲートバルブを開くときには両方の真空チャンバの圧力が６６．５Ｐａ（５００mTorr）よりも低くかつ圧力検出値の高い方が低い方の２倍よりも小さければ、衝撃波の発生が十分に小さいからであり、この条件を満たしているか確認するためである。なお搬送室１６の圧力よりも基板処理室２の圧力を小さくしているのは、逆の関係よりもパーティクルの飛散が低減できるという経験に基づくものであるが、これは衝撃波が基板処理室２側から外へ出ていくよりも基板処理室２内に進入する方が、逆の場合よりも基板処理室２内に与える気流の粘性力の影響が小さいからであると推測される。しかし本発明はこの条件に限定されるものではなく、搬送室１６の圧力よりも基板処理室２の圧力を大きくしてもよい。
【００９８】
こうしてステップＳ４〜Ｓ６により各条件が満たされていることを確認すると、ゲートバルブＧを開き（ステップＳ７）、基板搬送装置３により図１０（ｂ）及び図１１に示されるように次のウエハＷ２を基板処理室２内に搬入し（ステップＳ８）、ゲートバルブＧを閉じてからウエハＷ２に対して処理を行う（ステップＳ９）。この処理の具体例については、プロセスガスである例えばＣＦ系などのエッチングガスを基板処理室２内に供給すると共に上部電極を兼ねるガス供給部２２及び下部電極を兼ねる載置台２１の間に高周波電力を印加してエッチングガスをプラズマ化し、そのプラズマによりウエハＷ２の表面をエッチングする。エッチングが終了すると、プロセスガスの供給を止め、処理室２内からプロセスガスを排気すると共に、図１６のステップＳ３〜Ｓ７に対応するステップが行われる。即ち基板処理室２内をＮ2ガスでパージしてその圧力を調整し、既述の条件を満足していることを確認した上でゲートバルブＧを開き、ウエハＷを基板処理室２から搬出する。
【００９９】
なお通常はステップＳ４〜Ｓ６が順に実行されると考えられるが、ステップＳ４にて基板処理室２内の圧力Ｐ１が搬送室１６の圧力Ｐ０よりも高ければ、制御部８０が圧力調整部２５を介して基板処理室２内の圧力を所定値だけ下げる処理を行う（ステップＳ１０）。また搬送室１６の圧力Ｐ０が６６．５Ｐａ（５００mTorr）よりも高ければ、搬送室１６内の排気を続け、所定時間排気を続けても搬送室１６の圧力Ｐ０が６６．５Ｐａより高いままである場合には、何らかのトラブルが発生した懸念があるため、例えばアラームを発生する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。更にＰ０がＰ１の２倍よりも大きいときには、基板処理室２内の圧力を圧力調整部２５を介して所定値だけ大きくするステップを行う（ステップＳ１４）
このような実施の形態によれば、搬送室２内の圧力Ｐ０及び基板処理室２内の圧力Ｐ１のいずれも６６．５Ｐａ（５００mTorr）よりも小さくし、更にＰ０よりもＰ１を小さくしかつＰ０がＰ１の２倍よりも小さいこと（圧力差が２倍以内であること）を条件としてゲートバルブＧを開いているので、衝撃波が十分に小さく抑えられ、このためウエハに対するパーティクルの汚染を抑制できる。また圧力調整用のパージガスを供給するときの粘性力及び処理ガスを供給するときの粘性力のいずれよりも大きい粘性力でパーティクル剥離防止用のパージガスを基板処理室２内に通流しているため、圧力調整用のパージガスを供給するとき、及びプロセスを行うときのいずれにおいてもガスの通流によるパージガスの剥離を抑えられ、この点からもウエハに対するパーティクルの汚染を抑制できる。
【０１００】
この例では、基板処理室と搬送室とが夫々第１の真空チャンバ及び第２の真空チャンバに相当するが、この発明は搬送室と予備真空室との間においても適用することができ、この場合パーティクル剥離防止用のパージガスは、圧力調整用のパージガスを流すときの粘性よりも大きくなるように供給されることになる。
【０１０１】
以上のようなウエハに対するパーティクル汚染の防止を目的とした他の発明における他の実施の形態について説明する。この実施の形態は図１５の構成において、制御部８０に記憶されるプログラムが異なる。図１７は、この例のプログラムに基づいて行われる動作フローを示すものであり、ゲートバルブＧを開く条件は、搬送室１６内の圧力及び処理室２内の圧力がいずれも１３．３Ｐａ（１００mTorr）よりも小さいことである。この場合においても処理済みのウエハＷを基板処理室２から搬出した後（ステップＫ１）、基板処理室２内にパーティクル剥離用のパージガスを供給するが（ステップＫ２）、圧力調整用のパージガスを供給しないため、パーティクル剥離用のガスの粘性力は、プロセスガスを供給するときの粘性力よりも大きくなるように流量が調整されることになる。
【０１０２】
パーティクル剥離用のパージガスを供給した後は、このパージガスの供給を止め、基板処理室２内の圧力が設定値よりも低くなるまで排気し（ステップＫ３）、次いで先の実施の形態と同様に搬送室１６内の圧力Ｐ０と基板処理室２内の圧力Ｐ１とを比較し、Ｐ０がＰ１よりも大きいことを確認する（ステップＫ４）。そしてその確認後、Ｐ０が１３．３Ｐａ（１００mTorr）よりも小さいことを確認した後（ステップＫ５）、先の実施の形態と同様にゲートバルブＧを開き（ステップＫ６）、ウエハＷ２を基板処理室２内に搬入し（ステップＫ７）、ゲートバルブＧを閉じてからウエハＷ２に対して処理を行う（ステップＫ８）。なおステップＫ９〜Ｋ１２は先の実施の形態のステップＳ１０〜１３に相当するものである。
【０１０３】
このような実施の形態は、基板処理室２内の圧力及び搬送室１６内の圧力がいずれも１３．３Ｐａ（１００mTorr）よりも低ければ、圧力差にかかわらずゲートバルブＧを開こうとするものであり、この場合においても後述の実験例から分かるようにパーティクルの発生を抑えることができる。この手法では、両方の圧力が低いことから圧力差が生じても衝撃波のエネルギーが小さく、このためパーティクルを剥離する作用がほとんどないと考えられる。この例では両方の圧力を
１３．３Ｐａ（１００mTorr）よりも低くなるように制御しているが、この設定値は後述の実験例から分かるように９．９８Ｐａ（７５mTorr）であることがより好ましい。
【０１０４】
本発明では、図１６のフローによるモードと、図１７のフローによるモードとの両方を切り替えて実行できるように制御部８０内のプログラムを組んでおくようにしてもよい。例えば予備真空室１４、１５（図１、図２参照）と搬送室１６との間のゲートバルブＧを開いたときに搬送室１６内の圧力が上がるシステムにおいては、基板処理室２にて行われるプロセスの時間が短い場合には、搬送室１６内の圧力を下げるのに長い時間がかかることから、図１６の圧力差のモードを選択することが得策であり、逆にプロセスの時間が長い場合には図１７の微少圧力のモードを選択することが得策である。従ってモードを切り替えるようにすることで、プロセスに応じて適切なモードを選択することができ、例えばスループットの向上に寄与する。
【０１０５】
次に本発明の効果を確認するための実験について説明する。実験に用いた装置は、図１８及び図１９に示すように、基板処理室２の壁部の一部（６０１〜６０３）を光透過性とするために石英により構成し、基板処理室２内にレーザ光照射装置５０１によりレーザを照射できるようにすると共にパーティクルによる散乱光の受光手段としてＣＣＤカメラ５０２を用いて基板処理室２内を撮像するように構成されている。５０３、５０４はスリット、５０５は消光装置である。
【０１０６】
このような実験装置を用い、ガス供給部２２の下面にパーティクルパウダーを付着させ、搬送室１６基板処理室２との圧力を種々変えて、ゲートバルブＧを開いたときのパーティクル飛散の有無をＣＣＤカメラ５０２で観察し、複数回繰り返し試行を行ってパーティクルの飛散確率を調べた。結果は図１９に示すとおりである。図１９は、横軸に搬送室１６の圧力を記載し、各圧力毎に基板処理室２内の圧力を図の右上に記載した圧力の範囲内で設定し、縦軸にパーティクルの飛散確率を取ったものである。
【０１０７】
搬送室１６内の圧力Ｐ０が６６．５Ｐａのときには、基板処理室２内の圧力Ｐ１が３９．９Ｐａのときにパーティクルの飛散確率は２０％（黒丸）と小さいが、Ｐ０が７９．８Ｐａのときには、同様の条件において飛散確率は５０％になっている。またＰ１が２６．６Ｐａ（白四角）のときには、Ｐ０が５３．２Ｐａのときに飛散確率は２５％であり、Ｐ０が５６Ｐａのときに飛散確率は０％である。このようにして差圧と飛散確率と各圧力との関係を見ていくと、Ｐ０、Ｐ１が共に小さいほど、圧力比が同じであってもパーティクルが飛散しにくく、Ｐ０、Ｐ１が共に６６．５Ｐａよりも小さければ、差圧を２倍よりも小さくすることでつまり圧力の高い方が低い方の２倍よりも小さくすることでパーティクルの剥離を抑えることができ、両方の圧力を５３．２Ｐａ（４００mTorr）よりも小さくすればより好ましいことが分かる。
【０１０８】
更に搬送室１６内の圧力Ｐ０が１３．３Ｐａ（１００mTorr）のときには、基板処理室２内の圧力Ｐ１が１．８６Ｐａであっても飛散確率は１０％を少し越える程度と小さく、またＰ０が９．９８Ｐａ（７５mTorr）のときにはＰ１が１．８６Ｐａであっても飛散確率は０％である。従って両方の圧力を１３．３Ｐａ（１００mTorr）以下にすれば、パーティクルの剥離を抑えることができ、９．９８Ｐａ（７５mTorr）以下にすればなお好ましいことが分かる。
【０１０９】
またゲートバルブＧを閉じた状態で基板処理室内にＮ2ガスを段階的に流量を大きくしながら供給し（通流し）、パーティクルの有無を調べたところ、図２０に示す結果が得られた。図２０の説明図の右側に矢印を付してあるが、流量を５００ｓｃｃｍから４００ｓｃｃｍに落としたとき、また８００ｓｃｃｍから７００ｓｃｃｍに落としたときのいずれにおいても、流量を小さくする前にはパーティクルが発生しているが、流量を落とすことによりパーティクルが発生しなくなっている。このことは例えば５００ｓｃｃｍでＮ2ガスを流すと、４００ｓｃｃｍの場合よりも粘性力が大きいので、それよりも小さい流量で流せば剥離するであろうパーティクルを全て剥離してしまい、このためその後に４００ｓｃｃｍでＮ2ガスを流すと、パーティクルの剥離がなくなることを意味している。従って既述の実施の形態のようにパーティクル剥離用のパージガスを予め供給することがパーティクルの飛散を抑える上で有効な手法であるといえる。
【０１１０】
ここで本発明では、実際の基板処理装置を例えば図１８に示すように構成してＣＣＤカメラなどにより真空チャンバ内のパーティクルを検出する手段を設け、ゲートバルブＧを開閉することにより真空チャンバ内例えば基板処理室内にてパーティクルが発生しているか否かを観察するようにしてもよい。パーティクルを検出するためにゲートバルブＧを開閉するタイミングとしては、ウエハが真空チャンバ内に存在するときであってもよいし、あるいは例えばロットの切り替わりなどにおいて、ウエハを真空チャンバ内に搬入しない状態で行ってもよい。
【０１１１】
そしてパーティクルの検出結果を反映させて、即ちパーティクルの検出結果を制御部８０に入力して、パーティクルが検出されないときには例えば図１６及び図１７に示す調圧モードを無効にしたり、またパーティクルが検出されたときには、図１６のフローでは圧力差を小さくするように設定値を変更したりあるいは図１７のフローでは両方の圧力を小さくするように設定値を変更したり、さらにはアラームを発生させたりするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施の形態を示す全体平面図である。
【図２】上記基板処理装置の概略を示す概略縦断面図である。
【図３】本発明に係る基板搬送装置の実施の形態を示す概観図である。
【図４】上記の基板搬送装置の伝達系を示す説明図である。
【図５】上記の基板搬送装置の一部について具体的な構成例を示す断面図である。
【図６】上記の基板搬送装置の動作を示す説明図である。
【図７】上記の基板処理装置の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記の基板処理装置にて行われる処理の一例を示す工程図である。
【図９】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の様子を示す平面図である。
【図１０】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の様子を示す平面図である。
【図１１】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の様子を示す平面図である。
【図１２】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の他の例の様子を示す平面図である。
【図１３】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の他の例の様子を示す平面図である。
【図１４】上記の基板搬送装置におけるウエハの搬送の他の例の様子を示す平面図である。
【図１５】本発明の基板処理装置に係る一実施の形態を示す断面図である。
【図１６】図１５に示す基板処理装置において、ゲートバルブの開閉前後の作用の一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１５に示す基板処理装置において、ゲートバルブの開閉前後の作用の他の例を示すフローチャートである。
【図１８】基板処理室内に発生したパーティクルをカウントするために用いた装置構成を示す概略斜視図及び横断面図である。
【図１９】基板処理室及び搬送室の圧力とパーティクルの発生の状態との関係を示す説明図である。
【図２０】チャンバ内に供給するパージガスの流量とパーティクルの発生の状態とを示す説明図である。
【図２１】従来の基板処理装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｗ            半導体ウエハ
１１，１２    カセット室
１３          第１の搬送室
１４，１５    予備真空室
１６          第２の搬送室
１９          第１の基板搬送装置
２（２Ａ〜２Ｆ）  真空チャンバ
３            第２の基板搬送装置
３Ａ          第１の多関節アーム
３Ｂ          第２の多関節アーム
２５，３２    圧力調整部
２８，３５    圧力検出部
２０２        パーティクル剥離用のパージガス供給源
３０２        圧力調整用のパージガス供給源
８０          制御部
５０１        レーザ光照射装置
５０２        ＣＣＤカメラ
４１，５１    旋回アーム
４２，５２    中段アーム
４３，５３    基板保持部
４４，５４    保持部位
６０，７０    旋回軸
６１，７１    回転軸
６２，７２    基端プーリ
６３，７３    支持プーリ
６６，７６    中間プーリ
６７，７７    先端プーリ
１００        旋回中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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