(57)【要約】【課題】新たな駆動系や専用の処理室を用いることなく、半導体基板２のオリエンテーションマークの向きを搬送室１内で調整することができるようにする。【解決手段】伸縮、回転及び昇降駆動可能な搬送アーム９を備えた搬送室内１に、搬送アーム９の下降により搬送アーム９のハンド部９ｃから半導体基板２が移し置かれ、搬送アーム９の上昇により当該移し置かれた半導体基板２がハンド部９ｃへ移し返される基板支持部材１０を設ける。そして、搬送アーム９を下降させて半導体基板２を基板支持部材１０上に移し置いた状態で、オリエンテーションマークの方向に対してハンド部９ｃの向きが所定の向きとなるまで搬送アーム９を回転させた後、搬送アーム９を上昇させて、半導体基板２を基板支持部材１０からハンド部９ｃへ移し返すことができる基板搬送装置とする。【選択図】  図１
2010272743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送室内に伸縮、回転及び昇降駆動可能に設けられ、先端のハンド部上に半導体基板を載置して搬送する搬送アームと、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板の下側に位置し、当該搬送アームを下降させることで、前記半導体基板が前記ハンド部上から移し置かれ、再び前記搬送アームを上昇させることで、前記ハンド部上から移し置かれた前記半導体基板が前記ハンド部上へ移し返される基板支持部材と、
オリエンテーションマークの方向が既知の半導体基板を前記ハンド部上に載置した前記搬送アームを、前記ハンド部上の正しい位置に載置された前記半導体基板の中心が前記搬送アームの回転中心の延長線上となる位置に前記ハンド部が移動するように上昇位置で収縮させ、当該搬送アームを下降させて前記半導体基板を基板支持部材上に移し置き、収縮した状態で下降位置へ下降した前記搬送アームを、前記オリエンテーションマークの方向に対して前記ハンド部の向きが所定の向きとなるまで回転させた後、搬送アームを上昇させて前記基板支持部材上から前記ハンド部上へ移し返す駆動制御を行う制御部と
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
搬送室内に伸縮、回転及び昇降駆動可能に設けられで、先端のハンド部上に半導体基板を載置して搬送する搬送アームと、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板のオリエンテーションマークの方向を検出する検出手段と、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板の下側に位置し、当該搬送アームを下降させることで、前記半導体基板が前記ハンド部上から移し置かれ、再び前記搬送アームを上昇させることで、前記ハンド部上から移し置かれた前記半導体基板が前記ハンド部上へ移し返される基板支持部材と、
前記半導体基板を前記ハンド部に載置した前記搬送アームを、前記ハンド部上の正しい位置に載置された前記半導体基板の中心が前記搬送アームの回転中心の延長線上となる位置に前記ハンド部が移動するように上昇位置で収縮させ、該搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板のオリエンテーションマークの方向を前記検出手段で検出した後、当該搬送アームを下降させて前記半導体基板を基板支持部材上に移し置き、収縮した状態で下降位置へ下降した前記搬送アームを、前記検出手段で検出した前記オリエンテーションマークの方向に対して前記ハンド部の向きが所定の向きとなるまで回転させた後、搬送アームを上昇させて前記基板支持部材上から前記ハンド部上へ移し返す駆動制御を行う制御部と
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
前記制御部が、収縮した状態で前記搬送アームを回転させる駆動制御をも行い、検出手段が、該搬送アームの回転によって回転する前記半導体基板の外周縁を検出することで前記オリエンテーションマークの方向を検出可能であることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記搬送アームが、水平方向に回転駆動可能な第１アームと、該第１アームの先端部に水平方向に傾動駆動可能に接続された第２アームと、該第２アームの先端部に水平方向に傾動駆動可能に接続されたハンド部とを備え、
前記検出手段が、前記オリエンテーションマークの方向の検出と共に、前記ハンド部上に載置された前記半導体基板の中心と、前記搬送アームの回転中心の延長線との水平方向のずれである半導体基板の位置ずれをも検出可能であり、
前記制御部が、前記検出手段による前記オリエンテーションマークの方向と前記基板の位置ずれの検出後に、下降位置にある前記搬送アームのハンド部を、前記半導体基板の位置ずれを是正する方向に移動させる駆動制御をも行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板搬送装置を備えた搬送室に、それぞれ基板に成膜を施す複数の成膜室が接続されていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリエンテーションフラット又はオリエンテーションノッチ（本明細書では両者を総称して「オリエンテーションマーク」という）を備えた半導体基板（例えばシリコンウエハ）の搬送に適した基板搬送装置に関する。また、この基板搬送装置を用いて複数の成膜装置に基板を順次搬送して連続的に成膜処理が行えるようにした基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の製造には単一の半導体基板に多層膜を効率良く成膜することが要望される。多層膜を一つの成膜室で効率良く形成するのは困難で、通常、半導体基板を、搬送アームを備えた搬送室を介して複数の成膜室に順次搬送して多層膜を形成する基板処理装置を用いる。最近では一台の基板処理装置が備える成膜室の数が多くなり、複数の搬送室を用いる場合も少なくない。
【０００３】
複数の成膜室を備えた基板処理装置においては、各成膜室に、オリエンテーションマークを所定の正しい方向に向けて半導体基板を搬送することが必要となる。しかし、通常、搬送室への搬入方向と搬出方向とが異なることから、搬送アームのハンド部に載置して搬送室に搬入した半導体基板をそのまま次の成膜室に搬出したのでは、次の成膜室でオリエンテーションマークが正しい方向を向かない場合がある。また、処理を繰り返すうちに半導体基板の水平位置がずれることもある。このため、搬送途中で半導体基板の向きや水平位置を調整することが行われている。
【０００４】
従来、半導体基板のオリエンテーションフラットの向きを、搬送アームの支持台に設けたプリアライメント駆動手段とセンサーを用いて検出できるようにし、半導体基板の向き調整を搬送室内で行えるようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、搬送アームで、上部に吸着手段を有するプリアライメント駆動手段の上方へ移動した半導体基板を、プリアライメント駆動手段を上昇させて吸着手段で吸着して回転させ、支持台に設けたセンサーでオリエンテーションフラットの位置を検出して半導体基板の方向を決定できるようにしたものとなっている。
【０００５】
また、半導体基板の水平位置調整を、位置調整用の駆動機構を備えた載置台を有するアライメント室で行うことも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１５９９１号公報
【特許文献２】特開２０００−９４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の装置の場合、搬送アームの駆動系以外に、プリアライメント駆動手段を昇降及び回転させる方向調整専用の駆動系が必要となり、基板搬送装置自体及びそれを用いた基板処理装置の駆動系が煩雑化する問題がある。
【０００８】
また、特許文献２の装置の場合、位置調整専用の駆動系が必要となり、それを用いた基板処理装置の駆動系が煩雑化するだけでなく、アライメント室という専用の処理室を設けることによって基板処理装置が大型化してしまう問題がある。また、このアライメント室への半導体基板の出し入れに時間がかかるので、ハイスループットの要求を満たすことが極めて困難となる。
【０００９】
一方、最近の搬送アームは、多数の成膜室への半導体基板の搬送とハイスループットの要求を満たすために、水平伸縮、垂直昇降及び水平回転の各駆動が可能であることが必須となってきている。
【００１０】
本発明は、上記搬送アームの機能に着目し、新たな駆動系や専用の処理室を用いることなく、半導体基板のオリエンテーションマークの向きを調整することができるようにすることを第１の目的とする。また、本発明は、半導体基板のオリエンテーションマークの向きの調整と共に、半導体基板の水平位置調整をも行えるようにすることを第２の目的とする。更に本発明は、駆動系を煩雑にすることなく、ハイスループットの要求を満たす基板処理装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１は、前記第１の目的のために、搬送室内に伸縮、回転及び昇降駆動可能に設けられ、先端のハンド部上に半導体基板を載置して搬送する搬送アームと、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板の下側に位置し、当該搬送アームを下降させることで、前記半導体基板が前記ハンド部上から移し置かれ、再び前記搬送アームを上昇させることで、前記ハンド部上から移し置かれた前記半導体基板が前記ハンド部上へ移し返される基板支持部材と、
オリエンテーションマークの方向が既知の半導体基板を前記ハンド部上に載置した前記搬送アームを、前記ハンド部上の正しい位置に載置された前記半導体基板の中心が前記搬送アームの回転中心の延長線上となる位置に前記ハンド部が移動するように上昇位置で収縮させ、当該搬送アームを下降させて前記半導体基板を基板支持部材上に移し置き、収縮した状態で下降位置へ下降した前記搬送アームを、前記オリエンテーションマークの方向に対して前記ハンド部の向きが所定の向きとなるまで回転させた後、搬送アームを上昇させて前記基板支持部材上から前記ハンド部上へ移し返す駆動制御を行う制御部と
を有することを特徴とする基板搬送装置を提供するものである。
【００１２】
本発明の第２は、やはり前記第１の目的のために、搬送室内に伸縮、回転及び昇降駆動可能に設けられ、先端のハンド部上に半導体基板を載置して搬送する搬送アームと、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板のオリエンテーションマークの方向を検出する検出手段と、
上昇位置で収縮した前記搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板の下側に位置し、当該搬送アームを下降させることで、前記半導体基板が前記ハンド部上から移し置かれ、再び前記搬送アームを上昇させることで、前記ハンド部上から移し置かれた前記半導体基板が前記ハンド部上へ移し返される基板支持部材と、
前記半導体基板を前記ハンド部に載置した前記搬送アームを、前記ハンド部上の正しい位置に載置された前記半導体基板の中心が前記搬送アームの回転中心の延長線上となる位置に前記ハンド部が移動するように上昇位置で収縮させ、該搬送アームのハンド部上に載置された前記半導体基板のオリエンテーションマークの方向を前記検出手段で検出した後、当該搬送アームを下降させて前記半導体基板を基板支持部材上に移し置き、収縮した状態で下降位置へ下降した前記搬送アームを、前記検出手段で検出した前記オリエンテーションマークの方向に対して前記ハンド部の向きが所定の向きとなるまで回転させた後、搬送アームを上昇させて前記基板支持部材上から前記ハンド部上へ移し返す駆動制御を行う制御部と
を有することを特徴とする基板搬送装置を提供するものである。
【００１３】
上記本発明の第２は、前記制御部が、収縮した状態で下降位置へ下降した前記搬送アームを回転させる駆動制御をも行う一方、検出手段が、該搬送アームの回転によって回転する前記半導体基板の外周縁を検出することで前記オリエンテーションマークの方向を検出可能であることを好ましい態様として含むものである。
【００１４】
また、本発明の第３は、前記第２の目的のために、上記本発明の第２において、
前記搬送アームが、水平方向に回転駆動可能な第１アームと、該第１アームの先端部に水平方向に傾動駆動可能に接続された第２アームと、該第２アームの先端部に水平方向に傾動駆動可能に接続されたハンド部とを備え、
前記検出手段が、前記オリエンテーションマークの方向の検出と共に、前記ハンド部上に載置された前記半導体基板の中心と、前記搬送アームの回転中心の延長線との水平方向のずれである半導体基板の位置ずれをも検出可能であり、
前記制御部が、前記検出手段による前記オリエンテーションマークの方向と前記基板の位置ずれの検出後に、下降位置にある前記搬送アームのハンド部を、前記半導体基板の位置ずれを是正する方向に移動させる駆動制御をも行うことを特徴とする基板処理装置を提供するものである。
【００１５】
更に本発明の第４は、上記本発明の第１乃至第３のいずれかの基板搬送装置を備えた搬送室に、それぞれ基板に成膜を施す複数の成膜室が接続されていることを特徴とする基板処理装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る基板搬送装置によれば、搬送室へ搬入した半導体基板を、いわば基板支持部材上に仮置きした状態で搬送アームを回転させ、半導体基板のオリエンテーションマークの方向に対する搬送アームのハンド部の向きを自由に調整することができる。そして、この調整により、搬送室から搬出する半導体基板のオリエンテーションマークの向きを調整することができるので、オリエンテーションマークを所定の一定方向に向けた半導体基板の搬出が可能となる。
【００１７】
本発明の第１に係る基板搬送装置は、搬送室に搬入される半導体基板のオリエンテーションマークの方向が一定方向に揃えられている場合を対象としたものである。つまり、本発明の第１に係る基板搬送装置では、搬送アームの回転によるオリエンテーションマークに対するハンド部の向きの調整が、上記既知のオリエンテーションマークの方向に基づいて行われる。そして、この本発明の第１に係る基板搬送装置によれば、上記向きの調整を、搬送アームの伸縮、昇降、回転の邪魔にならない位置に基板支持部材を設けるだけで、その他は搬送アームが有する機能を用いて行うことができる。従って、新たな駆動系を設置することによる駆動系の煩雑化を防止できると共に、この基板搬送装置を用いることで、基板処理装置の大型化を防止でき、ハイスループット化を実現できる。
【００１８】
本発明の第２に係る基板搬送装置よれば、上記本発明の第１に係る基板搬送装置と同様の利益が得られる他に、検出手段による検出可能な範囲内のオリエンテーションマークのずれであれば、これを是正することができる。そして、その好ましい態様によれば、オリエンテーションマークが３６０°どの方向にずれていてもこれを検出して是正することができる。
【００１９】
本発明の第３に係る基板搬送装置によれば、上記本発明の第２に係る基板搬送装置と同様の利益が得られる他に、半導体基板のオリエンテーションマークの方向に基づく調整だけでなく、半導体基板の水平位置の調整をも行うことができる。
【００２０】
本発明の第４に係る基板処理装置によれば、コストダウンが可能で保守管理が容易な小型でシンプルな構造とすることができると共に、ハイスループット化した多層膜の形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一例に係る基板搬送装置を備えた搬送室を示す図で、（ａ）は搬送アームが収縮して基板を搬入した直後の搬送室の上部を除去した状態の平面図、（ｂ）は搬送室の上面を示す平面図である。
【図２】図１の搬送室をＡ−Ａ部分で切断した拡大側面図で、（ａ）は搬送アームが上昇位置にある図、（ｂ）は搬送アームが下降位置にある図である。
【図３】半導体基板を搬入するために搬送アームが伸長状態にある搬送室の上部を除去した状態の平面図である。
【図４】検出したオリエンテーションマークの方向に対してハンド部の向きが所定の向きとなるように搬送アームを回転させた状態の搬送室の上部を除去した状態の平面図である。
【図５】ハンド部の向きが搬出方向を向くように搬送アームを回転させた状態の搬送室の上部を除去した状態の平面図である。
【図６】半導体基板を搬出するために搬送アームが伸長状態にある搬送室の上部を除去した状態の平面図である。
【図７】本発明に係る基板搬送装置を備えた搬送室を用いた基板処理装置の一例を示す平面模式図である。
【図８】成膜室における基板ホルダー部分の平面図である。
【図９】成膜室における基板ホルダー周りの作動状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１及び図２において、１は搬送室で、例えばターボ分子ポンプ等の排気手段（図示されていない）によって内部を排気可能となっている。本例の搬送室１は、平面四角形状をなし、各側面部に半導体基板２を出し入れするための搬送用開口部３ａ〜３ｄが開口している。搬送室１の上面部には、着脱可能な蓋材４で気密に閉鎖された点検用開口部５が形成されている。蓋材４には、透明材料で封止された窓部６が設けられており、この窓部６上に、半導体基板２の外周縁を検出可能な検出手段７が設けられている。この検出手段７については後述する。また、搬送室１の底面部中央部には、アーム駆動機構８の上部が貫通して接続されている。
【００２３】
本発明に係る基板搬送装置は、上記搬送室１内に設けられた搬送アーム９と基板支持部材１０を備えたものとなっている。
【００２４】
搬送アーム９は、第１アーム９ａ、第２アーム９ｂ及びハンド部９ｃを備え、ハンド部９ｃ上の４箇所から突出した載置ピン９ｄ上に半導体基板２を載置して搬送するものとなっている。第１アーム９ａはアーム駆動機構８に支持されており、第２アームは第１アーム９ａの先端部に水平方向に傾動可能に接続されており、ハンド部９ｃは第２アーム９ｂの先端部に水平方向に傾動可能に接続されている。第１アーム９ａは、アーム駆動機構８によって水平方向への回転駆動と垂直方向への昇降駆動が可能で、これによって搬送アーム９全体を回転駆動可能で昇降駆動可能となっている。また、第２アーム９ｂとハンド部９ｃは、それぞれアーム駆動機構８によって水平方向に傾動駆動可能となっている。そして、これらの傾動駆動により、搬送アーム９の伸縮駆動が可能となっていると共に、ハンド部９ｃを二次元方向に移動可能となっている。
【００２５】
基板支持部材１０は、搬送室１内の上面四隅部分にねじ止めされ、搬送室１内に垂下された支持柱１１の下端から搬送室１内の中央部に向かって延出した細長い棒状の部材で構成されている。各基板支持部材１０の先端部間には、ハンド部９ｃが昇降できる間隔が開けられている。また、各基板支持部材１０の先端部間の間隔は、半導体基板２の直径より狭くなっており、各基板支持部材１０の先端部上に半導体基板２の周縁部が乗せられることで、半導体基板２を載置できるようになっている。
【００２６】
前記搬送アーム９の駆動と検出手段７による検出は、例えばコンピューター等の制御部（図示されていない）で制御されるもので、以下にこの制御部による駆動制御と共に、上記本発明に係る基板搬送装置についても更に説明する。
【００２７】
図３に示される状態は、搬送アーム９が伸長して、搬送用開口部３ａから前段の成膜室へ延出し、搬送窒１内に搬入すべき半導体基板２をハンド部９ｃ上に載置した状態である。ハンド部９ｃの上面には４本の載置ピン９ｄが突出しており、半導体基板２はこの載置ピン９ｄ上に載置されている。この時、搬送アーム９は上昇位置にある。
【００２８】
上記の状態から、ハンド部９ｃが向きを変えずに直線的に搬送室１内に引き込まれるように搬送アーム９を収縮させて半導体基板２を搬送室１内に搬入した状態が図１及び図２（ａ）に示される状態である。搬送アーム９の収縮は、ハンド部９ｃが、ハンド部９ｃ上の正しい位置に載置された半導体基板２の中心が搬送アーム９の回転中心の延長線上となる位置に移動するように行われる。このように搬送アーム９を収縮させた状態において、図２（ａ）に示されるように、ハンド部９ｃの載置ピン９ｄ上に載置されている半導体基板２の位置は基板支持部材１０より高い位置にあり、ハンド部９ｃ、第２アーム９ｂ及び第１アーム９ａは基板支持部材１０より低い位置にある。各載置ピン９ｄの位置は、上記のように収縮させた状態で搬送アーム９を回転駆動したときの各載置ピン９ｄの回転軌跡が各基板支持部材１０の先端より内側となるよう調整されている。また、搬送アーム９の回転中心は搬送室１のほぼ中央に設定されており、搬送室１は、上記収縮した状態での搬送アーム９の回転を許容する大きさとなっている。
【００２９】
上記のように、上昇位置で収縮した状態の搬送アーム９を少なくとも３６０°回転駆動し、回転する半導体基板２の外周縁を検出手段７で検出し、外周縁の位置情報に基づいてオリエンテーションマークの方向及び半導体基板２の位置ずれを検出する。半導体基板２の位置ずれとは、ハンド部９ｃ上の半導体基板２の中心と、搬送アーム９の回転中心の延長線との水平方向のずれ（ずれ量とその方向）である。検出手段７としては、例えばレーザー変位計を用いることができる。この検出手段７は、上昇位置で収縮した搬送アーム９のハンド部９ｃ上の半導体基板２の外周縁を検出できる位置に設けられている。
【００３０】
上記のようにして半導体基板２を１回転又は複数回転させて、オリエンテーションマークの方向と、半導体基板２の位置ずれを検出した後、回転前と同じ向きに戻った搬送アーム９を、そのまま下降位置まで下降させる。この下降後の平面状態は上昇位置にあるときと同じ図１に示される状態で、側面状態は図２（ｂ）に示される状態である。
【００３１】
上記搬送アーム９の下降は、ハンド部９ｃの載置ピン９ｄの先端が基板支持部材１０より低い位置へ移動するまで行われる。この下降途中で、ハンド部９ｃの載置ピン９ｄ上に載置されている半導体基板２の周縁部が基板支持部材１０の先端部に接し、更に搬送アーム９が下降することで、半導体基板２が基板支持部材１０上に移し置かれる。そして、搬送アーム９が下降位置まで下降し、半導体基板２が基板支持部材１０上に移し置かれた状態で、先に検出したオリエンテーションマークの方向に対してハンド部９ｃの向きが所定の向きとなるまで搬送アーム９を回転させ、図４の状態とする。この回転により、基板支持部材１０上に載置されている半導体基板２のオリエンテーションマークの向きと、ハンド部９ｃの向きとの関係が、予め設定されている所定の関係に調整される。また、先に検出した半導体基板２の位置ずれ情報に基づき、搬送アーム９の回転駆動と、第２アーム９ｂ及びハンド部９ｃの傾動駆動を複合させることで、基板載置部材１０に載置された半導体基板２とハンド部９ｃの位置ずれを是正する位置補正を行う。なお、図４は、向きの調整を分かりやすく表示するため、オリエンテーションマークの方向が極端にずれた場合を想定している。
【００３２】
上記方向と位置の調整を行った後、そのままの状態で搬送アーム９を再び上昇位置まで上昇させる。この上昇により、基板載置部材１０に載置されていた半導体基板２がハンド部９ｃの載置ピン９ｄ上に移し返される。移し返された半導体基板２は、ハンド部９ｃ上の正しい位置に、正しい方向にオリエンテーションマークを向けて載置されることになる。
【００３３】
上記のようにして、半導体基板２を再びハンド部９ｃの載置ピン９ｄ上に載置して上昇位置まで上昇した搬送アーム９を、ハンド部９ｃが正しく搬出方向を向く位置まで回転駆動し、図５に示される状態とする。本例では、半導体基板２を搬入した搬出用開口部３ａから９０°ずれた搬送用開口部３ｂから半導体基板２を搬出するもので、ハンド部９ｃは搬送用開口部３ｂに直交する方向に向けられている。そして、この図５の状態から、ハンド部９ｃがその向きを変えることなく、搬送用開口部３ｂの外へ直線的に移動するように搬送アーム９を伸長させて図６に示される状態とすることで、半導体基板２を搬送室１から次段の成膜室へ搬出することができる。
【００３４】
次に、本発明の他の態様について説明する。
【００３５】
例えば、前段の成膜室から次段の成膜室へと半導体基板２を搬送する場合、前段の成膜室における半導体基板２のオリエンテーションマークの方向は既知である。半導体基板２のオリエンテーションマークの方向や水平位置にさほど大きなずれを生じる恐れがない場合、検出手段７を省略すると共に、この検出手段７によるオリエンテーションマークの方向等の検出用の搬送アーム９の回転駆動を省略することができる。既知のオリエンテーションマークの方向を基準にハンド部９ｃの向きを調整する基板搬送装置として、構造を簡略化することができる。
【００３６】
例えば、オリエンテーションマークをハンド部９ｃの後方に向けて半導体基板２を搬送用開口部３ｂから搬出する必要があると仮定する。また、搬送室１への搬入時には、半導体基板２が、オリエンテーションマークをハンド部９ｃの後方から前方に向かって左側に向けてほぼ正しい位置に常に載置されるとする。この場合、搬入すべき半導体基板２をハンド部９ｃに載置した搬送アーム９を収縮させて図１及び図２（ａ）の状態とし、次いで搬送アーム９を下降位置まで下降させ、半導体基板２を基板支持部材１０上に移し置いてから図５に示される位置まで回転させる。そして、再び搬送アーム９を上昇位置へ上昇させて半導体基板２をハンド部９ｃ上に移し返すだけで、オリエンテーションマークをハンド部９ｃの後方に向けて半導体基板２をハンド部９ｃに載置し直すことができる。この場合、検出手段７が不要であるので、装置構成をより簡略で廉価なものとすることができる。また、検出手段７による検出時の搬送アーム９の回転も不要であるので、よりハイスループットな処理が可能となる。
【００３７】
上記のように、搬送室１に搬入される半導体基板２のオリエンテーションマークの位置と向きがほぼ一定の場合、所定の領域内に移動したオリエンテーションマークの存在と向きを検出できる検出手段７を用い、向き調整の精度を向上させることもできる。例えば、検出手段７としてＣＣＤカメラを用い、搬入された半導体基板２のオリエンテーションマークの方向を画像認識できるようにする。このようにすると、画像認識できる範囲内にオリエンテーションマークが移動してくれば、オリエンテーションマークの方向のずれをも検出することができる。そして、この検出手段７によるオリエンテーションマークの方向の検出後、搬送アーム９の回転駆動により、検出した方向のずれを是正すれば、オリエンテーションマークの方向を精度よく正しい方向に維持した搬送が可能となる。また、検出手段７としてＣＣＤカメラを用いる場合、１台だけでなく、複数台用いることで検出精度を向上させることもできる。
【００３８】
上記のように、搬送アーム９を回転させながらのオリエンテーションマークの方向等の検出を行わない場合、搬送アーム９が上昇位置にあるとき、ハンド部９ｃが基板支持部材１０と同等又はこれより高い位置に位置するものとすることができる。この場合、載置ピン９ｄを省略して、ハンド部９ｃ上に直接半導体基板２が載置されるようにすることもできる。
【００３９】
例えばＣＣＤカメラ等、所定の領域内におけるオリエンテーションマークの存在と向きを検出できる検出手段７を用いる場合でも、搬送アーム９を１又は複数回転させながら検出を行うことが好ましい。このようにすると、検出手段７で半導体基板２の外周縁を３６０°検出することができ、オリエンテーションマークの方向がどの方向にずれていても確実に検出することができる。また、検出手段７によって、３６０°に亘って半導体基板２の周縁の位置情報を得ることで、半導体基板２の水平方向の位置ずれも精度よく検出することができる。
【００４０】
図１〜図６で説明した搬送室１は、平面四角形をなしているが、三角形や五角形以上の多角形とすることもできる。また、図１〜図６で説明した搬送室１は、平面四角形の各辺を構成する総ての側面部に搬送用開口部３ａ〜３ｄが設けられたものとなっている。しかし、搬送用開口部３ａ，３ｂ，…は、上記いずれの平面形状の搬送室１とした場合でも、少なくとも二箇所の側面部に設けられていれば足る。
【００４１】
なお、基板支持部材１０は、緊急避難的な半導体基板２の仮置き場として利用することも可能である。
【００４２】
次に、本発明に係る基板搬送装置を備えた基板処理装置の一例について説明する。
【００４３】
図７において、１Ａ〜１Ｃは本発明に係る基板搬送装置を備えた搬送室である。搬送室１Ａ，１Ｂは、図１〜６で説明した４箇所の搬送用開口部３ａ〜３ｄを有するもので、搬送室１Ｃは、２箇所の搬送用開口部３ａ，３ｄのみを有するものとなっている。また、１２Ａ〜１２Ｄは、搬送室１Ａ〜１Ｃを介して半導体基板２（図１〜図６参照）が搬送される成膜室である。搬送室１Ａの搬送用開口部３ｂ，３ｃと、搬送室１Ｂの搬送用開口部３ａ〜３ｄと、搬送室１Ｃの搬送用開口部３ａ，３ｄは、それぞれ隣接する成膜室１２Ａ〜１２Ｄとゲートバルブを介して接続されている。また、搬送室１Ａの搬送用開口部３ａ，３ｄは、それぞれＬＬ室等へゲートバルブを介して接続されている。
【００４４】
半導体基板２は、矢印１３ａ〜１３ｊの順で搬送されるものである。つまり、まず矢印１３ａで示されるように、搬送室１Ａに設けられた搬送装置により、例えばＬＬ室などから搬送室１Ａ内に搬入された半導体基板２は、矢印１３ｂで示されるように成膜室１２Ａへと搬出される。成膜室１２Ａで処理された半導体基板２は、矢印１３ｃ，１３ｄで示されるように、搬送室１Ｂに設けられた搬送装置により、搬送室１Ａを介して成膜室１２Ｂへ搬送される。成膜室１２Ｂで処理された半導体基板２は、矢印１３ｅ，１３ｆで示されるように、搬送室１Ｃに設けられた搬送装置により、搬送室１Ｃを介して成膜室１２Ｃへ搬送される。そこでの処理後、矢印１３ｇ，１３ｈで示されるように、再び搬送室１Ｂを介して成膜室１２Ｄへ搬送され、更に処理された後、矢印１３ｉ，１３ｊで示されるように、搬送室１Ａを介してＬＬ室などへと搬出されることになる。
【００４５】
各成膜室１２Ａ〜１２Ｄでの半導体基板２の受け渡しは、各成膜室１２Ａ〜１２Ｄに図８に示されるような昇降ピン１４を備えたホルダー１５を設けておき、図９に示されるような手順で行うことができる。
【００４６】
まず、図９（ａ）に示されるように、昇降ピン１４が上昇してホルダー１５上に突出した状態で、図１〜図６で説明した搬送アーム９を上昇位置でホルダー１５上へと伸長させ、ハンド部９ｃを昇降ピン１４の上方に位置させる。その状態が図９（ｂ）に示される状態で、ハンド部９ｃの載置ピン９ｄ上に載置された半導体基板２はホルダー１５の真上に位置し、オリエンテーションマークの方向も定められた方向と一致している。このオリエンテーションマークの位置合わせは、前述したように、ホルダー１５上への搬送前に搬送室１Ａ〜１Ｃ内で行われるものである。次に搬送アーム９を下降位置へと下降させ、ハンド部９ｃの位置を下げることで、図９（ｃ）に示されるように、半導体基板２を昇降ピン１４上に載置する。その後、搬送アーム９を収縮させて搬送室１Ａ〜１Ｃ内へ引き込むことで、図９（ｄ）に示される状態とし、昇降ピン１４を下降させることで、半導体基板２を正しい位置と方向でホルダー１５上に設置することができる。ホルダー１５上から搬送室１Ａ〜１Ｃへの半導体基板２の搬入は、これとは逆の手順で行うことができる。まず、図９（ｅ）の状態から昇降ピン１４を上昇させて図９（ｄ）の状態とし、下降位置にある搬送アーム９を伸長させて、ハンド部９ｃを半導体基板２の下側に移動させて図９（ｃ）の状態とする。その後、搬送アーム９を上昇位置へ上昇させて、図９（ｂ）に示されるようにハンド部９ｃ上に半導体基板２を載置し、搬送アーム９を収縮させることで、搬送室１Ａ〜１Ｃへ搬入することができる。
【００４７】
図１〜図６で説明した搬送装置は、いわば上記基板処理装置の中央の搬送室１Ｂに設けられたもので、その作動状況として説明した内容は、矢印１３ｃ，１３ｄで示される搬送室１Ｂへの搬入から搬出までの内容に相当する。搬送室１Ａ，１Ｃに設けられた搬送装置も、半導体基板２の搬送時に同様の作動をなすものである。このような基板処理装置とすれば、多数の成膜室１２Ａ，１２Ｂ，…を接続した場合でも、ハイスループットを実現しながら、半導体基板２を、オリエンテーションマークを所定の方向に向けて各成膜室１２Ａ，１２Ｂ，…へ搬送することができる。また、オリエンテーションマークの方向や半導体基板の水平位置にずれを生じても、その是正をしながら搬送することも可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：搬送室、２：半導体基板、３ａ〜３ｄ：搬送用開口部、４：蓋材、５：点検用開口部、６：窓部、７：検出手段、８：アーム駆動機構、９：搬送アーム、９ａ：第１アーム９ｂ：第２アーム、９ｃ：ハンド部、９ｄ：載置ピン、１０：基板支持部材、１１：支持柱、１２Ａ〜１２Ｄ：成膜室、１３ａ〜１３ｊ：半導体基板の搬送方向を示す矢印
【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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