(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、及び前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、及び前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる、
基板処理システム。
【請求項２】
前記第１のロードロックチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なる、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記第１のロードロックチャンバの少なくとも一部及び前記第１のトランスファーチャンバの一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なる、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバと前記第２の搬送ユニットの前記第２のロードロックチャンバとが上下方向に重なる、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記第１のトランスファーチャンバの一部が前記ローダーモジュールの上に配置されたとき、前記第１のトランスファーチャンバの重量が前記ローダーモジュールにかからないように、前記第１のトランスファーチャンバを支持する支持部材が設けられる、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記ローダーモジュールは、平面的に見たとき、横一列に配置される前記複数のポートの配列方向に細長く延びると共に、前記大気搬送ロボットが設けられる大気搬送室を備え、
平面的に見たとき、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバの中心と前記第１のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線は、その延長上で、前記複数のポートの配列方向に鋭角で交差し、
前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバの中心と前記第２のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線は、その延長上で、前記複数のポートの配列方向に鋭角で交差する、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記第１のトランスファーチャンバには、２つの第１のプロセスチャンバが連結され、
前記第２のトランスファーチャンバには、２つの第２のプロセスチャンバが連結され、
平面的に見たとき、前記２つの第１のプロセスチャンバの中心と前記第１のトランスファーチャンバの中心とを結んだ線によってＶ字形状が形成され、
前記２つの第２のプロセスチャンバの中心と前記第２のトランスファーチャンバの中心とを結んだ線によってＶ字形状が形成される、
請求項６に記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記２つの第１のプロセスチャンバは、それらの中心と前記第１のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線の向きに配置され、
前記２つの第２のプロセスチャンバは、それらの中心と前記第２のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線の向きに配置される、
請求項７に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記第１のプロセスチャンバの中心と前記第１のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線に沿って前記第１のプロセスチャンバに対する基板の出し入れが行われ、
前記第２のプロセスチャンバの中心と前記第２のトランスファーチャンバの中心とを結ぶ線に沿って前記第２のプロセスチャンバに対する基板の出し入れが行われる、
請求項８に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記２つの第１のプロセスチャンバは、前記２つの第２のプロセスチャンバよりも前記ローダーモジュールの近い方に配置され、
前記第２の搬送ユニットは、前記２つの第１のプロセスチャンバの間のスペースを通って配置される、
請求項７に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、前記複数のポートの配列方向と直交する方向に一列に並んで配置される、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記ローダーモジュールには、前記大気搬送ロボットが２台設けられる、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記ローダーモジュールは、平面的に見たとき、横一列に配置される前記複数のポートの配列方向に細長く延びる大気搬送室を備え、
前記大気搬送室の長手方向の中央には、基板のアライメントを行うオリエンタが設けられ、
前記大気搬送室の長手方向で中央の両側には、前記２台の大気搬送ロボットが配置され、
前記２台の大気搬送ロボットのそれぞれは、前記オリエンタ、前記第１のロードロックチャンバおよび前記第２のロードロックチャンバにアクセスできる、
請求項１２に記載の基板処理システム。
【請求項１４】
第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバは、それぞれ２つ設けられる、請求項１３に記載の基板処理システム。
【請求項１５】
前記オリエンタから前記第１の搬送ユニットを経由して前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに至る基板の搬送経路長さが、前記２つの第１のロードロックチャンバのいずれを経由しても同じ長さになり、
前記オリエンタから前記第２の搬送ユニットを経由して前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに至る基板の搬送経路長さが、前記２つの第２のロードロックチャンバのいずれを経由しても同じ長さになる、
請求項１４に記載の基板処理システム。
【請求項１６】
前記第１のトランスファーチャンバおよび前記第２のトランスファーチャンバの少なくとも一方には、基板を検査する検査装置および基板を収容するストレージの少なくとも一方が連結される、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１７】
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバは、前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバよりも前記ローダーモジュールに近い位置に配置され、
前記第１の搬送ユニットは、前記第２の搬送ユニットよりも上方に配置される、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１８】
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバが据え付けられる据付面の高さが、前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバが据え付けられる据付面の高さよりも高くなるように、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバが台上に据え付けられる、請求項１７に記載の基板処理システム。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバおよび前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバの少なくとも一方の上部には、ガス供給系および高周波電力供給手段の少なくとも一方が設けられ、
その下部には、チャンバ内を真空排気する排気手段が設けられる、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項２０】
前記ローダーモジュールは、平面的に見たとき、横一列に配置される前記複数のポートの配列方向に細長く延びると共に、前記大気搬送ロボットが設けられる大気搬送室を備え、
前記第１および前記第２の搬送ユニットは、前記複数のポートの配列方向に細長く延びる前記大気搬送室に連結される、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項２１】
前記ローダーモジュールは、長手方向の中央部で２分割可能に構成される、請求項２０に記載の基板処理システム。
【請求項２２】
前記第１および前記第２の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールから処理を行うための第３のプロセスチャンバに至り、基板を搬送するための少なくとも一つの第３の搬送ユニットを更に備え、
前記第３の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第３のロードロックチャンバ、および前記第３のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第３のプロセスチャンバに搬送する第３の真空搬送ロボットが設けられる第３のトランスファーチャンバを含み、
前記少なくとも一つの第３のプロセスチャンバは、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバおよび前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに対して、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部、前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部、および前記第３の搬送ユニットの少なくとも一部が、上下方向に重なる、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項２３】
前記少なくとも一つの第３のプロセスチャンバは、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバおよび前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバよりも前記ローダーモジュールから遠い方に配置され、
前記第３の搬送ユニットの前記第３のロードロックチャンバは、前記ローダーモジュールから前記第３のトランスファーチャンバに向かって細長く延び、
前記第３のロードロックチャンバには、基板をその長手方向に直線運動させる移動機構が設けられる、
請求項２２に記載の基板処理システム。
【請求項２４】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、
前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なることが可能であり、
少なくとも一つの前記第１のプロセスチャンバと少なくとも一つの前記第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重ならないように配置可能である、
基板処理システム。
【請求項２５】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニットは、連通可能に設けられた第１のロードロックチャンバおよび第１のトランスファーチャンバを含み、
前記第２の搬送ユニットは、連通可能に設けられた第２のロードロックチャンバおよび第２のトランスファーチャンバを含み、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる、
基板処理システム。
【請求項２６】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送されるロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、
前記第１のトランスファーチャンバに連結される真空の連結チャンバと、
前記連結チャンバに連結され、前記第１の真空搬送ロボットによって前記連結チャンバに搬送される基板を、処理を行うための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバと、
を備え、
前記第１のトランスファーチャンバと前記第２のトランスファーチャンバは上下方向に高さの異なる位置に設けられ、連結チャンバ内に設けられた基板昇降機構により基板を相互に受け渡し可能とし、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない、
基板処理システム。
【請求項２７】
前記第１のトランスファーチャンバおよび前記第２のトランスファーチャンバの少なくとも一方には、基板を検査する検査装置およびダミー基板を収容するダミーストレージの少なくとも一方が連結される、請求項２６に記載の基板処理システム。
【請求項２８】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバと、
前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、
前記ローダーモジュールと基板を処理するための前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１のロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、
前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される前記第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する前記第１の真空搬送ロボットが設けられる前記第１のトランスファーチャンバを含み、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる、
基板処理システム。
【請求項２９】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送されるロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、
前記第１のトランスファーチャンバに連結される真空の連結チャンバと、
前記連結チャンバに連結され、前記第１の真空搬送ロボットによって前記連結チャンバに搬送される基板を、処理を行うための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバと、
を備え、
前記ロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、
前記第１のトランスファーチャンバと前記第２のトランスファーチャンバは上下方向に高さの異なる位置に設けられ、前記連結チャンバ内に設けられた基板昇降機構により基板を相互に受け渡し可能とし、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない、
基板処理システム。
【請求項３０】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の被処理体を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない、
被処理体処理システム。
【請求項３１】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の被処理体を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる、
被処理体処理システム。
【請求項３２】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含む第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニット及び前記第２の搬送ユニットは、互いに高さの異なる位置に設けられ、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なり、
前記第２のトランスファーチャンバが、前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置される、
搬送モジュール。
【請求項３３】
前記第１のロードロックチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なる、請求項３２に記載の搬送モジュール。
【請求項３４】
前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバと前記第２の搬送ユニットの前記第２のロードロックチャンバとが上下方向に重なる、請求項３３に記載の搬送モジュール。
【請求項３５】
前記ローダーモジュールには、前記大気搬送ロボットが２台設けられる、請求項３２に記載の搬送モジュール。
【請求項３６】
前記ローダーモジュールは、平面的に見たとき、横一列に配置される前記複数のポートの配列方向に細長く延びると共に、前記大気搬送ロボットが設けられる大気搬送室を備え、
前記第１および前記第２の搬送ユニットは、前記複数のポートの配列方向に細長く延びる前記大気搬送室に連結される、
請求項３２に記載の搬送モジュール。
【請求項３７】
前記搬送モジュールはさらに、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第３のロードロックチャンバ、および前記第３のロードロックチャンバに連結され、前記第３のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第３の真空搬送ロボットが設けられる第３のトランスファーチャンバを含む第３の搬送ユニットを備え、
前記第３の搬送ユニットは、前記第１の搬送ユニットおよび前記第２の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部、前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部、および前記第３の搬送ユニットの少なくとも一部が、上下方向に重なり、
前記第３の搬送ユニットの前記第３のトランスファーチャンバが、前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバおよび前記第２の搬送ユニットの前記第２のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置される、
請求項３２に記載の搬送モジュール。
【請求項３８】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、
を備え、
前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なることが可能であり、
前記第２のトランスファーチャンバは、前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置可能である、
搬送モジュール。
【請求項３９】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含む第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニットおよび前記第２の搬送ユニットは、互いに高さの異なる位置に設けられ、
前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの前記第２のロードロックチャンバの少なくとも一部が上下方向に重なり、
前記第２の搬送ユニットの前記第２のトランスファーチャンバは、前記第２の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置される、
搬送モジュール。
【請求項４０】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、及び前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１のロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、
前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を真空中で搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なることが可能であり、
前記第２の搬送ユニットの前記第２のトランスファーチャンバは、前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置可能である、
搬送モジュール。
【請求項４１】
ローダーモジュール内の大気搬送ロボットが、ポートに配置されたカセット内の基板を第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバに搬送する大気搬送工程と、
前記第１のロードロックチャンバに連結される第１のトランスファーチャンバ内の第１の真空搬送ロボットが、前記第１のロードロックチャンバに搬送される基板を少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送工程と、
前記第１の真空搬送工程と並行して行われ、前記第２のロードロックチャンバに連結される第２のトランスファーチャンバ内の第２の真空搬送ロボットが、前記第２のロードロックチャンバに搬送される基板を少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送工程と、
を有し、
前記第１の真空搬送ロボットが前記第１のロードロックチャンバから前記第１のプロセスチャンバまで基板を搬送する第１の搬送ルート、および前記第２の真空搬送ロボットが前記第２のロードロックチャンバから前記第２のプロセスチャンバまで基板を搬送する第２の搬送ルートが、互いに高さの異なる位置に設けられ、
前記第１の搬送ルートの少なくとも一部と前記第２の搬送ルートの少なくとも一部とが、上下方向に重なり、
前記第２の搬送ルートは前記第１の搬送ルートよりも前記ローダーモジュールから離れた位置まで基板を搬送する、
基板処理方法。
【請求項４２】
複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、
前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、
前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、
を備え、
前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、
前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、及び前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、
前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、
前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる基板処理システム、
を用いた半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半導体基板、液晶用基板、有機ＥＬ素子等の基板を複数のプロセスチャンバに搬送する基板処理システムおよび基板搬送モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】  半導体デバイス、ＦＰＤ（Flat Panel Display）、有機ＥＬ(Organic Electro Luminescence)の素子、太陽電池の製造にあたり、半導体基板やガラス基板等には、成膜、エッチング、アッシング、酸化、窒化、ドーピング、拡散等の各種の処理が施される。これらの処理において、プラズマを用いる場合には、減圧されたプロセスチャンバ内で行われる。 【０００３】  処理効率を向上させるため、一般的に、多数のプロセスチャンバで同時に基板の処理を行うマルチチャンバー式の基板処理システムが採用されている。図１に示すように、従来のマルチチャンバー式の基板処理システムの一例として、プロセスチャンバ１にロードロックチャンバ２を一対一に対応させ、ローダーモジュール３に組にした複数のロードロックチャンバ２及びプロセスチャンバ１を連結した基板処理システムが知られている（特許文献１参照）。ローダーモジュール３には、複数のカセットポート４が設けられる。ローダーモジュール３内の大気搬送ロボット５は、カセット６内の基板をロードロックチャンバ２に搬送する。ロードロックチャンバ２の内部は、真空状態と大気状態とに交互に切り替えられる。ロードロックチャンバ２には、ロードロックチャンバ２に搬送された基板をプロセスチャンバ１に搬送する真空搬送ロボット７が設けられる。大気搬送ロボット５が基板をロードロックチャンバ２に搬送するときは、ロードロックチャンバ２の内部は大気状態にされ、真空搬送ロボット７が基板をプロセスチャンバ１に搬送するときは、ロードロックチャンバ２の内部は真空状態にされる。  【０００４】  図１に示す基板処理システムによれば、一つの真空搬送ロボット７が故障しても、残りの真空搬送ロボット７によって基板の処理が続行できるというメリットがある。しかし、複数のプロセスチャンバ１間に基板を渡り歩かせるとき、真空中で基板を連続的に処理できないというデメリットがある。基板が一つのプロセスチャンバ１から他のプロセスチャンバ１に渡るとき、基板が一旦ローダーモジュール３の大気中を経由しなければならないからである。【０００５】  上記基板処理システムのデメリットを解決するために、図２に示すように、クラスタ型の基板処理システムが知られている。基板処理システムの中央には、真空搬送ロボット９が設けられるトランスファーチャンバ１０が配置される。トランスファーチャンバ１０の周囲には、複数のプロセスチャンバ１１がトランスファーチャンバ１０を取り囲むように配列される。トランスファーチャンバ１０は、二つのロードロックチャンバ１２を介してローダーモジュール１３に連結される。ローダーモジュール１３には大気搬送ロボット１４が設けられる。大気搬送ロボット１４はポート１５に置かれるカセット内の基板をロードロックチャンバ１２に搬送する。トランスファーチャンバ１０の内部の真空搬送ロボット９は、ロードロックチャンバ１２に搬送された基板をプロセスチャンバ１１に搬送する。  【０００６】  図２に示す基板処理システムによれば、基板を一つのプロセスチャンバ１１から他のプロセスチャンバ１１に渡り歩かせるとき、トランスファーチャンバ１０の真空中を経由するので、基板を大気に曝すことなく真空中で連続的に基板を処理できるというメリットがある。しかし、一つの真空搬送ロボット９で複数のプロセスチャンバ１１に対応しなければならないので、プロセスチャンバ１１内で行われる処理時間が比較的短い場合には、真空搬送ロボット９の搬送速度に制約を受けてスループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）の向上を図れないという課題がある。つまり、プロセスチャンバ１１の処理時間が短いと、真空搬送ロボット９の搬送速度が律速要因となり、処理済の基板が搬出されずにプロセスチャンバ１１内に待機する時間が生じ、真空搬送ロボット９の搬送速度がシステム全体の処理速度を決定してしまう。さらに近年、基板のサイズも拡大傾向にあり（例えば半導体ウェハの場合、口径３００ｍｍから４５０ｍｍへの拡大が検討されている）、プロセスチャンバ１１を含め基板処理システム全体のスケールアップも必要になるところ、単純な基板処理システムのスケールアップはフットプリントの肥大化を招くという課題がある。【０００７】  特許文献３には、クラスタ型の基板処理システムのフットプリントを低減するために、プロセスチャンバ１０１，１０２及びロードロックチャンバ２，２をそれぞれ上下方向に二段に積層し、中央のトランスファーチャンバ３に設けた真空搬送ロボット４２を上下方向に移動できるようにし、真空搬送ロボット４２が上下二段のロードロックチャンバ２，２と上下二段のプロセスチャンバ１０１，１０２との間で基板を搬送するようにした多段式の基板処理システムが開示されている。  【０００８】  特許文献４にも、クラスタ型の基板処理システムのフットプリントを低減するために、中央のトランスファーチャンバ３０ａに昇降可能にロボットアーム１８を配置し、トランスファーチャンバ３０ａの周囲を取り囲むように上下方向に多段のプロセスチャンバ３２ａおよび上下方向に多段のロードロックチャンバ３４ａを連結し、ロボットアーム１８が多段のロードロックチャンバ３４ａと多段のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するようにした多段式の基板処理システムが開示されている。特許文献４の基板処理システムにおいて、多段のプロセスチャンバ３２ａ及び多段のロードロックチャンバ３４ａは、上下方向に完全に重なる場合もあるし、一部が重なる場合もある。【０００９】  特許文献５には、基板処理システムのフットプリントを低減するために、複数のカセット４１が載置されるカセットステージ４２に、半導体ウェハを大気中で移送するための長方形移送通路を連結し、長方形移送通路の両側面に上下方向に二段のロードロックチャンバ４３を連結し、上下方向に二段のロードロックチャンバに上下方向に二段のプロセスチャンバ４５を連結した基板処理システムが開示されている。長方形移送通路には、カセット内の半導体ウェハを受け取り、半導体ウェハをロードロックチャンバ４３まで移送する移送装置５２が設けられる。ロードロックチャンバ４３には、移送装置５２から半導体ウェハを受け取り、プロセスチャンバ４５に半導体ウェハを渡す真空移送装置が設けられる。ロードロックチャンバ４３の内部は、真空状態と大気状態とに交互に切り替えられる。大気移送装置５２がロードロックチャンバ４３の移送装置５２に半導体ウェハを渡すときは、ロードロックチャンバ���３の内部は大気状態にされる。一方、ロードロックチャンバ４３の真空移送装置がプロセスチャンバ４５に半導体ウェハを渡すときは、ロードロックチャンバ４３の内部は真空状態にされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１５１５６８号公報
【特許文献２】特開２００９−７６７０５号公報
【特許文献３】特開２０００−１９５９２５号公報
【特許文献４】特開２００２−３４３８４８号公報
【特許文献５】特開２００９−１４７３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  しかしながら、特許文献３に記載の基板処理システムにあっては、中央に配置されたトランスファーチャンバの真空搬送ロボットが周囲に配列された複数のプロセスチャンバに対応するという構図は変わらないので、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）の向上を図れないという課題がある。  【００１２】  特許文献４に記載の基板処理システムのように、複数のプロセスチャンバを上下方向に多段に重ねようとしても、プロセスチャンバの上部または下部には、ガス供給系、ガス排気系、高周波電力供給手段等のプロセスの実行に必須の装備が設けられ、プロセスチャンバ自体も大型化の傾向にあるので、現状の工場のクリーンルームに多段に重ねたプロセスチャンバを配置するのは、現実的にはスペース的に困難である。仮にプロセスチャンバを多段に配置できたとしても、プロセスの実行に必須の装備をプロセスチャンバの上部および下部に配置する空間を奪ってしまい、これらの装備をプロセスチャンバから離れた場所に配置しなければならなくなるという課題がある。  【００１３】  特許文献５に記載の基板処理システムにあっては、複数のプロセスチャンバが単一の長方形通路に結びつけられており、カセットステージから複数のプロセスチャンバに半導体ウェハを搬送するにあたり、単一の長方形移送通路の移送装置を経由しなければならないので、単一の長方形移送通路の移送装置の制約に縛られ、システム全体としてのスループットを向上することができないという課題がある。また、特許文献４に記載の基板処理システムと同様に、プロセスチャンバを多段に重ねているので、プロセスチャンバを上下方向に重ねるのはスペース的に困難であり、仮に重ねられたとしても、プロセスの実行に必須の装備をプロセスチャンバから離れた場所に配置しなければならなくなるという課題がある。【００１４】  さらに、上部のプロセスチャンバと下部のプロセスチャンバを隙間なく配置した場合には、例えば、上部のプロセスチャンバの排気路長と下部のプロセスチャンバの排気路長が異なることによって、上部のプロセスチャンバと下部のプロセスチャンバとの排気性能に差が生じる。  【００１５】  本発明は、複数のプロセスチャンバを平面的に離散配置するシステム形態において、フットプリントを低減することができる基板処理システムを提供する。  【００１６】  また、本発明は、複数のプロセスチャンバを平面的に離散配置するシステム形態において、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）の向上を図ることができる基板処理システムを提供する。【００１７】  さらに、本発明は、複数のプロセスチャンバを離散配置する基板処理システムにおいて、プロセスの実行に必須の装備をプロセスチャンバの上部又は下部に配置でき、これによりプロセスチャンバの個体差を減少させることができる基板処理システムを提供する。  【００１８】  さらに、本発明的は、複数のプロセスチャンバを平面的に離散配置するシステム形態において、フットプリントの低減、スループットの向上およびプロセスチャンバの個体差減少の少なくとも２つを達成できる基板処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  本発明の第１の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、を備え、前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる基板処理システムである。【００２０】  本発明の第２の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、を備え、前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なることが可能であり、少なくとも一つの前記第１のプロセスチャンバと少なくとも一つの前記第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重ならないように配置可能である基板処理システムである。  【００２１】  本発明の第３の態様は、複数のカ���ットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットと、を備え、前記第１の搬送ユニットは、連通可能に設けられた第１のロードロックチャンバおよび第１のトランスファーチャンバを含み、前記第２の搬送ユニットは、連通可能に設けられた第２のロードロックチャンバおよび第２のトランスファーチャンバを含み、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる基板処理システムである。  【００２２】  本発明の第４の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送されるロードロックチャンバと、前記ロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、前記第１のトランスファーチャンバに連結される真空の連結チャンバと、前記連結チャンバに連結され、前記第１の真空搬送ロボットによって前記連結チャンバに搬送される基板を、処理を行うための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバと、を備え、前記第１のトランスファーチャンバと前記第２のトランスファーチャンバは上下方向に高さの異なる位置に設けられ、連結チャンバ内に設けられた基板昇降機構により基板を相互に受け渡し可能とし、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない基板処理システムである。  【００２３】
本発明の第５の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバと、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、前記ローダーモジュールと基板を処理するための前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットとを備え、前記第１のロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される前記第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する前記第１の真空搬送ロボットが設けられる前記第１のトランスファーチャンバを含み、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる、基板処理システムである。
本発明の第６の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送されるロードロックチャンバと、前記ロードロックチャンバに搬送された基板を、処理を行うための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバと、前記第１のトランスファーチャンバに連結される真空の連結チャンバと、前記連結チャンバに連結され、前記第１の真空搬送ロボットによって前記連結チャンバに搬送される基板を、処理を行うための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバとを備え、前記ロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、前記第１のトランスファーチャンバと前記第２のトランスファーチャンバは上下方向に高さの異なる位置に設けられ、前記連結チャンバ内に設けられた基板昇降機構により基板を相互に受け渡し可能とし、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない、基板処理システムである。
【００２４】
本発明の第７の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の被処理体を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第２の搬送ユニットとを備え、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることがない被処理体処理システムである。
本発明の第８の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の被処理体を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと被処理体を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で被処理体を搬送するための第２の搬送ユニットとを備え、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる被処理体処理システムである。
【００２５】
本発明の第９の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含む第２の搬送ユニットとを備え、前記第１の搬送ユニット及び前記第２の搬送ユニットは、互いに高さの異なる位置に設けられ、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なり、前記第２のトランスファーチャンバが、前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置される搬送モジュールである。
【００２６】
本発明の第１０の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットとを備え、前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なることが可能であり、前記第２のトランスファーチャンバは、前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置可能である搬送モジュールである。
【００２７】
本発明の第１１の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに連結され、前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含む第２の搬送ユニットとを備え、前記第１の搬送ユニットおよび前記第２の搬送ユニットは、互いに高さの異なる位置に設けられ、前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの前記第２のロードロックチャンバの少なくとも一部が上下方向に重なり、前記第２の搬送ユニットの前記第２のトランスファーチャンバは、前記第２の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置される搬送モジュールである。
本発明の第１２の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールに連結され、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、及び前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含む第１の搬送ユニットとを備え、前記第１のロードロックチャンバまたは前記第１のトランスファーチャンバの少なくとも一部が、前記ローダーモジュールに上下方向に重なり、前記ローダーモジュールには、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に、基板を搬送するための第２の搬送ユニットを連結可能な連結ポートが設けられ、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、および前記第２のロードロックチャンバに連結され、前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を真空中で搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部が上下方向に重なることが可能であり、前記第２の搬送ユニットの前記第２のトランスファーチャンバは、前記第１の搬送ユニットの前記第１のトランスファーチャンバよりも前記ローダーモジュールから離れた位置に配置可能である  搬送モジュールである。
【００２９】
本発明の第１３の態様は、ローダーモジュール内の大気搬送ロボットが、ポートに配置されたカセット内の基板を第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバに搬送する大気搬送工程と、前記第１のロードロックチャンバに連結される第１のトランスファーチャンバ内の第１の真空搬送ロボットが、前記第１のロードロックチャンバに搬送される基板を少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送工程と、前記第１の真空搬送工程と並行して行われ、前記第２のロードロックチャンバに連結される第２のトランスファーチャンバ内の第２の真空搬送ロボットが、前記第２のロードロックチャンバに搬送される基板を少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送工程とを有し、前記第１の真空搬送ロボットが前記第１のロードロックチャンバから前記第１のプロセスチャンバまで基板を搬送する第１の搬送ルート、および前記第２の真空搬送ロボットが前記第２のロードロックチャンバから前記第２のプロセスチャンバまで基板を搬送する第２の搬送ルートが、互いに高さの異なる位置に設けられ、前記第１の搬送ルートの少なくとも一部と前記第２の搬送ルートの少なくとも一部とが、上下方向に重なり、前記第２の搬送ルートは前記第１の搬送ルートよりも前記ローダーモジュールから離れた位置まで基板を搬送する基板処理方法である。
【００３０】
本発明の第１４の態様は、複数のカセットを配置可能な複数のポートが設けられると共に、ポートに配置されたカセット内の基板を搬送する大気搬送ロボットが設けられるローダーモジュールと、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第１のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第１の搬送ユニットと、前記第１の搬送ユニットとは高さの異なる位置に設けられ、前記ローダーモジュールと基板を処理するための少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとの間で基板を搬送するための第２の搬送ユニットとを備え、前記第１の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第１のロードロックチャンバ、および前記第１のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバに搬送する第１の真空搬送ロボットが設けられる第１のトランスファーチャンバを含み、前記第２の搬送ユニットは、前記大気搬送ロボットによって基板が搬送される第２のロードロックチャンバ、及び前記第２のロードロックチャンバに搬送された基板を前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバに搬送する第２の真空搬送ロボットが設けられる第２のトランスファーチャンバを含み、前記少なくとも一つの第１のプロセスチャンバと前記少なくとも一つの第２のプロセスチャンバとは、上下方向に重なることなく、前記第１の搬送ユニットの少なくとも一部と前記第２の搬送ユニットの少なくとも一部とが、上下方向に重なる基板処理システムを用いた半導体素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００３１】  本発明によれば、従来の基板処理システムと比較して、単位面積当たりの処理効率および／または単位時間当たりの処理効率が向上した基板処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のマルチチャンバー式の基板処理システムの平面図である。
【図２】従来のクラスタ型の基板処理システムの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における基板処理システムの前面側の斜視図である。
【図４】上記基板処理システムの背面側の斜視図である。
【図５】上記基板処理システムの階層構造を示す平面図（図中（ａ）は全体図を示し、図中（ｂ）は一層目の搬送ユニットを示し、図中（ｃ）は二層目の搬送ユニットを示す）である。
【図６】上記基板処理システムの階層構造を示す垂直方向断面図（図中（ａ）は全体図を示し、図中（ｂ）は一層目の搬送ユニットを示し、図中（ｃ）は二層目の搬送ユニットを示す）である。
【図７】上記基板処理システムにおいて第１搬送ユニットおよび第２搬送ユニットの上下を反転させた比較例を示す斜視図である。
【図８】第１搬送ユニットおよび第２搬送ユニットの斜視図である。
【図９】ローダーモジュールの内部構造を示す斜視図である。
【図１０】第１搬送ユニットを構成する第１ロードロックチャンバおよび第１トランスファーチャンバの斜視図である。
【図１１】第２搬送ユニットを構成する第２ロードロックチャンバおよび第２トランスファーチャンバを示す斜視図である。
【図１２】２つの第２ロードロックチャンバの断面図である。
【図１３】第１搬送ユニットにおける基板の流れを示す斜視図である。
【図１４】第２搬送ユニットにおける基板の流れを示す斜視図である。
【図１５】第１の実施形態における基板処理システムに第３搬送ユニットを付加した例を示す斜視図である。
【図１６】第３搬送ユニットを構成する第３ロードロックチャンバおよび第３トランスファーチャンバを示す斜視図である。
【図１７】第１の実施形態における基板処理システムにストレージおよび小型のプロセスチャンバを付加した例を示すリア側の斜視図である。
【図１８】従来のクラスタ型の基板処理システムと第１の実施形態における基板処理システムとのフットプリントを比較した平面図（プロセスチャンバの数が４個の場合、図中（ａ）はクラスタ型の基板処理システムを示し、図中（ｂ）は第１の実施形態の基板処理システムを示す）である。
【図１９】従来のクラスタ型の基板処理システムと第１の実施形態における基板処理システムとのフットプリントを比較した平面図（プロセスチャンバの数が６個の場合、図中（ａ）はクラスタ型の基板処理システムを示し、図中（ｂ）は本発明の第１の実施形態の基板処理システムを示す）である。
【図２０】第１の実施形態における基板処理システムのプロセスチャンバの周辺の空き領域を示す平面図である。
【図２１】空き領域を有効利用して設計変更したプロセスチャンバの斜視図（図中（ａ）は設計変更前を示し、図中（ｂ）は設計変更後を示す）
【図２２】従来のクラスタ型の基板処理システムのスループットを説明するタイムチャートである。
【図２３】第１の実施形態における基板処理システムのスループットを説明するタイムチャート
【図２４】本発明の第２の実施形態における基板処理システムの平面図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態における基板処理システムの平面図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態における基板処理システムの平面図である。
【図２７】本発明の第５の実施形態における基板処理システムを示す平面図（一部斜視図を含む）である。
【図２８】本発明の第５の実施形態における基板処理システムに検査装置およびストレージを付加した例を示す斜視図である。
【図２９】本発明の第５の実施形態における基板処理システムを示す斜視図である。
【図３０】本発明の第５の実施形態における基板処理システムの連結されたトランスファーチャンバを示す斜視図である。
【図３１】本発明の第６の実施形態における基板処理システムの平面図である。
【図３２】本発明の第６の実施形態における基板処理システムの垂直断面図である。
【図３３】本発明の第７の実施形態における基板処理システムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】  以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。  ［実施形態１］  図３は、本発明の第１の実施形態における基板処理システムの構成（主に前面側のシステム構成）を示す。この基板処理システムは、複数のカセット（図示せず）を水平方向に並べて配置可能な複数たとえば６つのポート２１−１〜２１−６が設けられる細長い直方体形状のローダーモジュール２２と、複数たとえば４つのプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２とを備える。  
【００３４】  ローダーモジュール２２は、一方向（Ｙ方向）に細長い直方体形状の大気搬送室２５を備える。大気搬送室２５の一側面には、複数のポート２１−１〜２１−６が横一列に並べて配置される。平面的に見たとき、大気搬送室２５はこれら複数のポート２１−１〜２１−６の配列方向（Ｙ方向）に細長く延びている。各々のポート２１−１〜２１−６には、複数枚の未処理の基板Ｗが収納された１つのカセットが載置またはセットされる。カセットは、オペレータによって各ポート２１−１〜２１−６の上に手動でセットされてもよいし、カセット搬送システムによって自動的に各ポート２１−１〜２１−６の上にセットされてもよい。カセット内の未処理の基板Ｗは、大気搬送室２５内の大気搬送ロボットによって一枚ずつカセットから取り出される。プロセスチェンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２で処理が行われた基板Ｗは、大気搬送室２５の大気搬送ロボットによって一枚ずつカセットに戻される。
【００３５】  ４つのプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２は、ローダーモジュール２２に近い方の少なくとも一つ（図示の例では２つ）の第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２と、ローダーモジュール２２から遠い方の少なくとも一つ（図示の例では２つ）の第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２とに分けることができる。これら２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２はローダーモジュール２２から平面的に展開される。すなわち、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２と第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２とは、平面的に重なることはなく、平面的に離れた位置に配置される。
【００３６】  ２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２のローダーモジュール２２からの離間距離は互いに等しく、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２のローダーモジュール２２からの離間距離は互いに等しい。ローダーモジュール２２から見て右側の第１プロセスチャンバ２３−１および右側の第２プロセスチャンバ２４−１は、ローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に一列に並んで配置される。ローダーモジュール２２から見て左側の第１プロセスチャンバ２３−２および左側の第２プロセスチャンバ２４−２は、ローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に一列に並んで配置される。
【００３７】  第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の各々は、成膜、エッチング、アッシング、酸化、窒化、ドーピング、拡散等の群から選ばれた少なくとも一つのプロセス、またはこれらの群から選ばれて組み合わされた複数のプロセスを実行するように構成される。たとえば、プラズマを用いてエッチング処理を行うプロセスチャンバの上部には、各種の制御装置、ガス供給系および高周波電力供給手段等が設けられ、その下部には、チャンバ内を真空排気する排気手段等が設けられる。
【００３８】  図４は、この基板処理システムの背面側の構成を示す。図４においては、第１および第２搬送ユニット２８，３１をわかり易く示すために、手前側の第１プロセスチャンバ２３−１および手前側の第２プロセスチャンバ２４−１が図示省略されている。ローダーモジュール２２と２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２とは、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２と、これらのロードロックチャンバに接続されている第１トランスファーチャンバ２７とを介して連結される。ここで、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２と第１トランスファーチャンバ２７を第１の搬送ユニット２８と呼ぶ。ローダーモジュール２２と第２プロセスチャンバ２４−１，２４２とは、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２と、これらのロードロックチャンバに接続されている第２トランスファーチャンバ３０とを介して連結される。ここで、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２と第２トランスファーチャンバ３０を第２の搬送ユニット３１と呼ぶ。 
【００３９】  第１および第２搬送ユニット２８，３１は、ローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に延びている。第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２は第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２よりもローダーモジュール２２から離れた位置にあり、第２搬送ユニット３１の奥行き方向（Ｘ方向）の長さは第１搬送ユニット２８の奥行き方向（Ｘ方向）の長さよりも大きい。両搬送ユニット２８，３１の間では、第１搬送ユニット２８が上に配置され、第２搬送ユニット３１が下に配置される。  
【００４０】  大気搬送室２５内の大気搬送ロボットは、ポート２１−１〜２１−６の上にセットされたカセットから未処理の基板Ｗを１枚ずつ取り出し、取り出した基板Ｗを第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２のいずれかに搬入する。第１トランスファーチャンバ２７内の第１真空搬送ロボットは、第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２に搬入された当該基板Ｗを第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２に搬送する。当該基板Ｗを搬入した第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２で所定の処理が終了すると、第１トランスファーチャンバ２７内の第１真空搬送ロボットがその第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２から処理済みの基板Ｗを取り出し、取り出した処理済みの基板Ｗを第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２に搬入する。大気搬送室２５内の大気搬送ロボットは、その処理済みの基板Ｗを搬入した第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２から大気圧下で基板Ｗを取り出し、ポート２１−１〜２１−６のいずれかに載置されているカセットに収納する。ここで、第１真空搬送ロボットによる第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２のいずれかから第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２のいずれかへの基板Ｗの流れを第１の搬送ルートと呼ぶ。  
【００４１】  第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２は、一方で大気搬送室２５に連結され、他方で第１トランスファーチャンバ２７に連結される。この実施形態では、２つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２が、第１トランスファーチャンバ２７の左右両側にそれぞれ設けられる。大気搬送室２５の上面には、階段状の凹み２５ａが形成される。この凹み２５ａの上に、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部（望ましくは全部）および第１トランスファーチャンバ２７の一部が、大気搬送室２５に上下方向に重なるように配置される。第１トランスファーチャンバ２７の左右に連結される２つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２は、大気搬送室２５の凹み２５ａの長手方向（Ｙ方向）の両端部の壁面にも連結される。なお、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の片方だけが第１トランスファーチャンバ２７の片側に設けられる構成も可能である。
【００４２】  第１トランスファーチャンバ２７は平面形状が多角形（好ましくは、少なくとも６つの辺を有する多角形）に形成される。第１トランスファーチャンバ２７の大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）において相対向する２つの辺２７ａにゲートバルブを介して第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２がそれぞれ連結され、それら２つの辺２７ａに隣接して上記長手方向（Ｙ方向）に対して斜めに向いている２つの辺２７ｂにゲートバルブを介して２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２がそれぞれ連結される。第１トランスファーチャンバ２７の一部（辺２７ａ，２７ｄ）はローダーモジュール２２に上下方向に重なっているものの、第１トランスファーチャンバ２７の２つの辺２７ｂは大気搬送室２５とは上下方向に重ならない。大気搬送室２５と第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２との干渉を避けるためである。
【００４３】  第１トランスファーチャンバ２７において、２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２がそれぞれ連結される２つの辺２７ｂの間の一辺２７ｃ（上記長手方向（Ｙ方向）と平行に延びている辺）には、大気搬送室２５、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２、第１トランスファーチャンバ２７等のメンテナンスを行う際に作業員が昇降するためのはしご３３を架けることができる。はしご３３は下側の第２トランスファーチャンバ３０の上面と上側の第１トランスファーチャンバ２７の辺２７ｃとの間に架け渡される。第１トランスファーチャンバ２７の上面には、開閉可能な蓋３４が取り付けられる。作業員がはしごを登り第１トランスファーチャンバ２７の上面に上がり、蓋３４を開けて、第１トランスファーチャンバ２７の内部（第１真空搬送ロボット等）の点検やメンテナンスを行うことができる。  
【００４４】  第１トランスファーチャンバ２７を支持するために２つの支持部材３５，３６が設けられる。第１支持部材３５は、ローダーモジュール２２の前面側から延びてきており、第２の支持部材３６はローダーモジュール２２の背面側に配置されている。図３に示すように、第１支持部材３５は、ローダーモジュール２２の前面側でポート２１−３，２１−４の間を垂直方向に床からまっすぐ上方に延びて、ローダーモジュール２２の上でローダーモジュール２２の凹み２５ａの壁を越えて折れ曲がり、折れ曲がった部分の先端部を第１トランスファーチャンバ２７の辺２７ｄ付近に接続して第１トランスファーチャンバ２７を吊り上げるように支持する。大気搬送室２５はその容積が大きいので、運搬性、組み立て性を考慮して、長手方向の中央で（すなわち中央のポート２１−３と２１−４との間で）二分割される。二分割されることから中央のポート２１−３と２１−４との間にはデッドスペースが空く。第１支持部材３５はこの分割のためのデッドスペースに配置される。図４に示すように、第２支持部材３６は、左右一対の支柱３６ａおよびこれらの支柱３６ａの間に架け渡された梁３６ｂを有する門形に形成され、第１トランスファーチャンバ２７のローダーモジュール２２からはみ出した部分に梁３６ｂを当てて第１トランスファーチャンバ２７を支持する。
【００４５】  上記のように、第１トランスファーチャンバ２７は、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２にそれぞれ接続する２つの辺２７ａと、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２にそれぞれ接続する２つの辺２７ｂと、はしご３３が架けられる辺２７ｃと、第１支持部材３５と接続する辺２７ｄとを有する歪な６角形の平面形状を有している。ここで、各辺の長さは独立しており、図示の構成例では２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの長さが異なっている。変形例として、第１トランスファーチャンバ２７が他の多角形たとえば歪な８角形または正８角形の平面形状を有してもよい。
【００４６】  大気搬送室２５内の大気搬送ロボットは、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２に基板Ｗを受け渡すために、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の高さ以上まで、例えば２ｍの高さまで上昇する必要がある。入れ子式で伸縮自在にしたテレスコピック型のロボットには上昇する高さに限界があるので、大気搬送ロボットとして門型のロボットを使用するのが望ましい。門型のロボットを使用した場合、門型のフレーム（Ｚ軸ガイド６４）が大気搬送室２５の凹んでいない部分２５ｂ内を長手方向にスライドする（図９参照）。大気搬送室２５の外で第１の支持部材３５を折り曲げ、第１支持部材３５の先端部で第１トランスファーチャンバ２７を吊り上げることで、第１支持部材３５が門型ロボットの移動を妨げることがなくなる。また、第２支持部材３６を門形に形成することで、第１トランスファーチャンバ２７の下方にメンテナンススペースを空けることができる。
【００４７】  大気搬送室２５内の大気搬送ロボットは、ポート２１−１〜２１−６に載置されたいずれかのカセットから未処理の基板Ｗを取り出し、その取り出した基板Ｗを第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２に搬入する。第２トランスファーチャンバ３０内の第２真空搬送ロボットは、その未処理の基板Ｗを第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２から減圧下で第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２に搬入する。第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２で所定の処理が終了すると、第２トランスファーチャンバ３０内の第２真空搬送ロボットが、処理済みの基板Ｗを第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２から取り出し、その取り出した処理済みの基板Ｗを第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２に搬入する。大気搬送室２５内の大気搬送ロボットは、大気圧下で第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２から処理済みの基板Ｗを取り出し、その取り出した処理済みの基板Ｗをポート２１−１〜２１−６上のいずれかのカセットに収納する。ここで、第２真空搬送ロボットによる第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２のいずれかから第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２のいずれかへの基板Ｗの流れを第２の搬送ルートと呼ぶ。
【００４８】  第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２は第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２よりもローダーモジュール２２から離れた位置に配置され、第２搬送ユニット３１の奥行方向（Ｘ方向）の長さは第１搬送ユニット２８の奥行方向（Ｘ方向）の長さよりも長い。このように、第１搬送ユニットおよび第２搬送ユニットは互いに形状は異なるが、第１トランスファーチャンバ２７内の第１真空搬送ロボットと第２トランスファーチャンバ３０内の第２真空搬送ロボットとは、ほぼ同様な搬送動作を行う。すなわち、第１および第２真空搬送ロボットのいずれも、ロードロックチャンバから未処理の基板Ｗを取り出してプロセスチャンバにその基板を渡し、プロセスチャンバから処理済みの基板Ｗを取り出してロードロックチャンバにその基板Ｗを渡す、という搬送動作を行う。しかも、ローダーモジュールに配置される大気搬送ロボットも、大気圧下ではあるが、カセットとロードロックチャンバとの間で真空搬送ロボットと似たような搬送動作を行っている。これは、第１および第２搬送ユニット２８，３１の間で、ロードロックチャンバ、トランスファーチャンバ、およびプロセスチャンバを、ほぼ同様な位置関係に配置できたから可能になったことであり、本を正せば、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部および第１トランスファーチャンバ２７の一部をローダーモジュール２２に上下方向に重ねることによって可能になったことである。これによって、第２搬送ユニット３１において第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２に基板を移動させる移動ステージを設ける必要がなくなったり、第１および第２トランスファーチャンバ２７，３０間で互換性のある真空搬送ロボットを使用できたりするという効果をもたらす。これら（第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７）をローダーモジュール２２に重ねることの意義は大きい。
【００４９】  第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２は、大気搬送室２５の背面側の側面と第２トランスファーチャンバ３０の一辺３０ａとに連結される。この実施形態では、一対の第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２が上下に重なるように設けられる（図１２参照）。もっとも、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２の一方のみが設けられてもよい。    
【００５０】  第２トランスファーチャンバ３０は平面形状が多角形（好ましくは、８つの辺を有する多角形）に形成される。その多角形の一つの辺３０ａ（ローダーモジュール２２と対向する辺）にそれぞれゲートバルブを介して上下２つの第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２が連結され、他の２つの辺３０ｂ（上記辺３０ａと反対側でローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）に対して斜めに向いている辺）にそれぞれゲートバルブを介して２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２が連結される。２つの辺３０ｂの間で上記長手方向（Ｙ方向）と平行に延びている一辺３０ｃには、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２や第２トランスファーチャンバ３０等をメンテナンスするためのはしご３７を設けることができる。はしご３７は床３８と第２トランスファーチャンバ３０との間に架け渡される。第２トランスファーチャンバ３０の上面には、開閉可能な蓋３９が取り付けられる。作業員がはしご３７を登り、蓋３９を開けて、第２のトランスファーチャンバ３０の内部（第２真空搬送ロボット等）をメンテナンスする。さらに、第１トランスファーチャンバ２７をメンテナンスするときは、作業員が第２トランスファーチャンバ３０上を移動し、第１トランスファーチャンバ２７に架け渡されるはしご３３を登る。
【００５１】  第２トランスファーチャンバ３０および第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２は、支持部材４０，４１によって、支持される。第１支持部材４１は、ローダーモジュール２２の背面側に沿って床面から上方に延びて、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２を支持する。第２支持部材４０は、左右一対の支柱４０ａおよびこれらの支柱４０ａの間に水平に架け渡される梁４０ｂとを有する門形に形成され、第２トランスファーチャンバ３０を梁４０ｂの上に載せて支持する。第１支持部材４１をローダーモジュール２２の背面側に沿わせ、第２支持部材４０を門形に形成することで、第２トランスファーチャンバ３０の下方にメンテナンススペースを空けることができる。
【００５２】  第２トランスファーチャンバ３０は、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２に接続する１つの辺３０ａと、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２にそれぞれ接続する２つの辺３０ｂと、はしご３７が架けられる辺３０ｃと、梁４０ｂと交差する２つの辺３０ｄと、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２との干渉を避けるための２つの斜めの辺３０ｅとを有する歪な８角形の平面形状を有している。ここで、各辺の長さは独立しており、図示の構成例では３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの長さが異なっている。
【００５３】  図示の構成例では、第１トランスファーチャンバ２７が上記のような歪な６角形の平面形状を有し、かつ第２トランスファーチャンバ３０が上記のような歪な８角形の平面形状を有することにより、装置全体のフットプリントの可及的な縮小化が図られている。なお、第１トランスファーチャンバ２７の辺２７ｂに接続される第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２と第２トランスファーチャンバ３０の辺３０ｂに接続される第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２との間に人間が通るのに十分な（６１０ｍｍ以上の）離間距離も確保することができる。
【００５４】  上述のように、第１搬送ユニット２８は第２搬送ユニット３１よりも高い位置にある。第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２が据え付けられる据付面の高さが、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２が据え付けられる据付面の高さよりも高くなるように、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２は床３８上に設けられた台４２の上に載せられる。これにより、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２に、ほぼ同一形状のプロセスチャンバを使用できる。台４２の内部には、ローダーモジュール２２を制御するための制御装置が収納されてもよい。  
【００５５】  図５はこの基板処理システムの階層毎の平面図を示し、図６はこの基板処理システムの階層毎の垂直方向の断面図を示す。図５および図６において、図中（ａ）は基板処理システムの全体図を示し、図中（ｂ）はローダーモジュール２２に接続される上層の第１搬送ユニット２８および第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２を示し、図中（ｃ）はローダーモジュール２２に接続される下層の第２搬送ユニット３１および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２を示す。
【００５６】  図５（ｂ）に示すように、第１搬送ユニット２８の第１トランスファーチャンバ２７には、２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２が連結される。第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の各々の中心と第１トランスファーチャンバ２７の中心とを結ぶ線Ｌ１は、その延長線上で、大気搬送室２５の長手方向すなわち複数のポート２１−１〜２１−６の配列方向（Ｙ方向）と平行な線Ｌ２に対して鋭角で交差する。線Ｌ１と大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）線Ｌ２とのなす角度θは例えば４０°〜５０°に設定される。この線Ｌ１を第１トランスファーチャンバ２７の反対側に延長した線上には、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２を背面側から点検するための点検スペース２３ｃが設けられる。２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２は、大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に直交する線Ｌ３に関して左右対称に配置されるのが好ましい。そして、２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２のそれぞれの中心と第１トランスファーチャンバ２７の中心とを結んだ線Ｌ１によってＶ字形状が形成され、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２は線Ｌ1の向きに配置される。そして、このＶ字ラインに沿って第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２に対する基板の搬送（出し入れ）が行われる。
【００５７】  ２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の間でローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）と平行に延びる第１トランスファーチャンバ２７の一辺２７ｃには、何も連結されておらず、２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の間には隙間Ｋが空く。この隙間Ｋは、図６（ｃ）に示すように、第２搬送ユニット３１を拡張するためのスペースとして利用され、またメンテナンスのための通路として利用される。大気搬送室２５と第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２との間にはゲートバルブ５１が設けられ、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２と第１トランスファーチャンバ２７との間にはゲートバルブ５２が設けられる。第１トランスファーチャンバ２７と第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２との間にはゲートバルブ５３が設けられる。第１トランスファーチャンバ２７内には、第１真空搬送ロボット５６が設けられる。第１真空搬送ロボット５６は、減圧下で、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２と第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２との間で基板Ｗを搬送する。  
【００５８】  図５（ｃ）に示すように、第２搬送ユニット３１の第２トランスファーチャンバ３０には、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２が連結される。第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の中心と第２トランスファーチャンバ３０の中心とを結ぶ線Ｌ１は、その延長線上で、大気搬送室２５の長手方向すなわち複数のポート２１−１〜２１−６の配列方向（Ｙ方向）と平行な線Ｌ２に対して鋭角で交差する。線Ｌ１と大気搬送室２５の長手方向Ｌ２とのなす角度は例えば４０°〜５０°に設定される。この線Ｌ１を第２トランスファーチャンバ３０の反対側に延長した線上には、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２を背面側からメンテナンスするためのメンテナンススペース２４ｃが設けられる。２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２は、大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に直交する線Ｌ３に関して左右対称に配置される。そして、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２のそれぞれの中心と第２トランスファーチャンバ３０の中心とを結んだ線Ｌ１によってＶ字形状が形成され、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２は線Ｌ1の向きに配置される。そして、このＶ字ラインに沿って第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２に対する基板Ｗの搬送（出し入れ）が行われる。
【００５９】  ２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の間でローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）と平行に延びる第２トランスファーチャンバ３０の一辺３０ｃには、何も連結されておらず、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の間には隙間Ｋが空く。この隙間Ｋは、後述する第３搬送ユニットや検査装置等を拡張・連結するためのスペースとして利用され、またメンテナンスのための通路として利用される。大気搬送室２５と第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２との間にはゲートバルブ５４が設けられ、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２と第２トランスファーチャンバ３０との間にはゲートバルブ５５が設けられる。第２トランスファーチャンバ３０と第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２との間にはゲートバルブ５７が設けられる。第２トランスファーチャンバ３０内には、第２真空搬送ロボット５８が設けられる。第２真空搬送ロボット５８は、減圧下で、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２と第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２との間で基板Ｗを搬送する。  
【００６０】  本実施形態によれば、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２が大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）と平行な線Ｌ２に対して鋭角（の向き）に配置され、第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２が大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）と平行な線Ｌ２に対して鋭角（の向き）に配置されるので、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２を大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に平行に配置する場合に比べて、基板処理システムの横幅を縮めることができる。２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２をそれぞれＶ字形状に配置することでより、基板処理システムの横幅を縮めることができる。  
【００６１】  段階的な投資を可能にするために、図６（ｂ）に示す形態、または図６（ｃ）に示す形態のみの基板搬送システムとしてもよい。第１搬送ユニット２８および第２搬送ユニット３１が独立しているので、どちらか一方でも基板搬送システムは成立する。そして、後から図６（ｂ）に示す形態に図６（ｃ）に示す形態を付加してもよいし、図６（ｃ）に示す形態に図６（ｂ）に示す形態を付加してもよい。この場合、ローダーモジュール２２には、後から第１搬送ユニット２８または第２搬送ユニット３１を連結可能な連結ポートが設けられている。
【００６２】  図６（ｂ）の一点鎖線Ｌ６は、第１トランスファーチャンバ２７の第１真空搬送ロボット５６が第１ロードロックチャンバ２６−２から第１プロセスチャンバ２３−２まで基板を搬送する高さを示す。第１真空搬送ロボット５６は、第１ロードロックチャンバ２６−２から第１プロセスチャンバ２３−２まで（またはその逆方向に）ほぼ一定の高さで基板Ｗを搬送する。図６（ｃ）の一点鎖線Ｌ７は第２真空搬送ロボット５８が第２ロードロックチャンバ２９−２から第２プロセスチャンバ２４−２まで（またはその逆方向に）基板Ｗを搬送する高さを示す。第２真空搬送ロボット５８は、第２ロードロックチャンバ２９−２から第２プロセスチャンバ２４−２まで（またはその逆方向に）ほぼ一定の高さで基板を搬送する。図６（ｂ）に示す第１真空搬送ロボット５６が基板Ｗを搬送する高さは、図６（ｃ）に示す第２真空搬送ロボット５８が基板を搬送する高さよりも高い。第１搬送ユニット２８と第２搬送ユニット３１の高さの違いに対応するために、第１プロセスチャンバ２３−２は台４２の上に載せられる。  
【００６３】  本実施形態によれば、図６（ｂ）に示す上の階層の第１搬送ユニット２８と、図６（ｃ）に示す下の階層の第２搬送ユニット３１とが互いに干渉または依存することなく各々独立して基板Ｗを搬送するので、それぞれの搬送ユニット２８，３１に接続されている複数のプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２内の処理の状況に応じて高い搬送効率でローダーモジュール２２との間で搬送ができる。このため、従来の単一ルートしか持ちえないシステムに比較してスループット、すなわちシステム全体としての単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を高めることができる。また、第１真空搬送ロボット５６と第２真空搬送ロボット５８とが独立しているので、どちらか一方が故障しても、残りの一つの真空搬送ロボット５６，５８を作動させることができ、基板処理システム全体が停止することがない。
【００６４】  また、階層構造を採用し、第１および第２搬送ユニット２８，３１を上下の方向に重ねることで、システム全体としてのフットプリント（すなわち占有面積）の縮小を図ることができるという優れた効果を同時に達成することができる。階層構造は、上下方向に重なるロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２およびトランスファーチャンバ２７，３０の上下方向の厚さを小さくする技術によってもサポートされている。ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２の内部に搬送ロボットを設けないことで、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２の体積を最小化することや、厚さを小さくすることができ、階層構造に重ねても全体の高さを抑えることができる。さらに、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２の体積を最小化することで、大気圧と真空とを切り替えるために圧力を昇降させる時間の短縮を図ることが出来る。トランスファーチャンバ２７，３０においては、採用する真空搬送アームの高さ方向の寸法を抑えることで、階層構造に重ねても全体の高さを抑えることが可能になる。  
【００６５】  さらに、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部および／または第１トランスファーチャンバ２７の少なくとも一部をローダーモジュール２２に上下方向に重ねることで、基板処理システムの奥行き寸法を小さくすることができ、フットプリントをより低減できる。また、第１搬送ユニット２８がローダーモジュール２２の上下方向に重なることで、第２搬送ユニット３１をローダーモジュール２２に近づけて配置することができるため、大気搬送室２５の大気搬送ロボットと第２トランスファーチャンバ３０内の第２真空搬送ロボット５８とが直接的に第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２を介して基板Ｗを受け渡すことが可能となる。さらに、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２内には後述する基板の移動機構等を設けることなく、容積を最小に保つことが可能になる。
【００６６】  基板Ｗとして半導体ウェハを処理する場合、ウェハの口径を例えば３００ｍｍから例えば４５０ｍｍに拡大することが要請されている。ウェハの口径に合わせて基板処理システムの大きさ（サイズ）を単純に１．５倍にすると、設置面積は２．２５倍になってしまう。大口径のウェハを処理する場合、フットプリントを低減することには大きな価値がある。
【００６７】  図６（ａ）〜（ｃ）に採用されているプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２は、図示されているように、プロセスを実行する真空領域を囲む真空容器ｖ自体は縦方向に小さいが、真空容器ｖを囲む筐体は縦方向に長く、他のプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２と縦方向に積み重ねることが難しい。プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の上部に設けることが好ましい装備としては、プラズマ生成に必要な高周波電源、マイクロ波供給装置、マッチング回路、ガス供給装置等が挙げられる。下部に設けることが好ましい装備としては、真空排気のためのターボ分子ポンプ、真空ポンプ、高周波電源等が挙げられる。これらが真空容器ｖを囲む筐体の上下に設けられ、縦長に空間を専有し、全体としてプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２を形成している。このようにプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２が上下方向の空間を専有する構成を採用することで、装備の最短な配置をとることができ、プロセスの実行に際してプロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２間の機差を少なくすることを可能としている。とりわけ、現在の要請技術である４５０ｍｍウェハに対して２２ｎｍデザインルールでデバイスを形成する場合のプロセス条件を再現性良く実現するためには、係るプロセスチャンバが好ましい。 
【００６８】  さらに、長さが短い第１搬送ユニット２８を上に、長さが長い第２搬送ユニット３１を下に配置することで、第１搬送ユニット２８の第１トランスファーチャンバ２７と第２搬送ユニット３１の第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２は重なるが、第１トランスファーチャンバ２７と第２トランスファーチャンバ３０とは重ならないようにできる。このため、第１トランスファーチャンバ２７および第２トランスファーチャンバ３０のメンテナンスが容易になる。
【００６９】  図７は、比較例として、第１搬送ユニット２８および第２搬送ユニット３１の上下を反転させた例を示す。上下を反転させると、第１トランスファーチャンバ２７の上方に第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２が配置されるので、第１トランスファーチャンバ２７のメンテナンス用の蓋を開くことができなくなるが、第１搬送ユニット２８と第２搬送ユニット３１の上下を反転させて構成することも可能である。この場合でも、従来技術と比較すると、フットプリントを抑えると共に高スループットが可能である。  
【００７０】  図８は、第１および第２搬送ユニット２８，３１の全体構成の概略斜視図を示す。大気搬送ロボット６０はローダーモジュール２２に沿って設けられたポート２１上のいずれかのカセットにアクセスし、そのカセットに対して基板Ｗの出し入れを行えるスカラ型の搬送アームを備えている。スカラ型のアームは、図示しない移動機構によって、大気搬送室を上下方向（Ｚ方向）および長手方向（Ｙ方向）に移動する。第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２は、大気搬送ロボット６０がアクセスできる位置に配置されている。大気搬送ロボット６０は大気圧下で第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２に基板Ｗを搬送する。第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２に搬入された基板Ｗは、減圧下で第１真空搬送ロボット５６によって第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２のいずれかに搬送される。また、大気搬送ロボット６０は、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２にも基板Ｗを搬送する。第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２のいずれかに搬送された基板Ｗは、減圧下で第２真空搬送ロボット５８によって第２のプロセスチャンバ２４−１，２４−２のいずれかに搬送される。  
【００７１】  図９は、大気搬送室２５および大気搬送ロボット６０の斜視図を示す。図９には、スカラ型のロボットの替わりに門型のロボットを使用した例が示されている。大気搬送室２５はポート２１の配列方向に細長い立方体形状に形成される。大気搬送室２５の上面には、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７を載せるための凹み２５ａが形成される。大気搬送室２５の上部には図示しないＦＦＵが設置され、大気搬送室２５には空気のダウンフローが形成される。  
【００７２】  大気搬送室２５には、２系統の第１搬送ユニット２８および第２搬送ユニット３１が連結される。大気搬送ロボット６０が一台だけであると、大気搬送ロボット６０の搬送処理が間に合わない場合がある。このため、大気搬送室２５の中央から長手方向（Ｙ方向）の両側に２台の大気搬送ロボット６０−１，６０−２を設ける。大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）の中央には、基板Ｗのノッチ等を認識して基板Ｗのアライメント（位置決め）を行うオリエンタ６１が設けられる。オリエンタ６１の下方には、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２に接続される連結口６２が設けられる。２台の大気搬送ロボット６０−１，６０−２は、いずれも中央のオリエンタ６１および第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２にアクセスできる。大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に分離して設けられる２つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２に対しては、各ロードロックチャンバに近い方の大気搬送ロボット６０−１，６０−２のみがそれぞれアクセスする。すなわち、ロードロックチャンバ２６−１に対しては大気搬送ロボット６０−１のみがアクセスし、ロードロックチャンバ２６−２に対しては大気搬送ロボット６０−２のみがアクセスする。
【００７３】  図９より、門型の大気搬送ロボット６０−１，６０−２は、大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）と平行に延びるＹ軸ガイド６３、および垂直方向（Ｚ方向）に延びるＺ軸ガイド６４を備える。これらＹ軸ガイド６３およびＺ軸ガイド６４によって、基板Ｗは大気搬送室２５を長手方向（Ｙ方向）および上下方向（Ｚ方向）に自在に移動させられる。Ｚ軸ガイド６４には、スカラ型ロボットと同様の役割を行うスライド台６５が取り付けられる。スライド台には、基板Ｗを保持する図示しないアームが取り付けられている。アームがスライド台をスライドすることによって、基板Ｗをポート２１−１〜２１−６や第１および第２ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２に受け渡すことができる。  
【００７４】  ２台の大気搬送ロボット６０−１，６０−２がそれぞれ担当するポート２１−１〜２１−６は予め決められている。大気搬送ロボット６０−１，６０−２はポート２１−１〜２１−６に配置されたカセットに対する基板Ｗの出し入れを行うとともに、基板Ｗをオリエンタ６１に載せる。オリエンタ６１でアライメントされた基板は、大気搬送ロボット６０−１，６０−２のいずれかによって取り出され、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２または第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２のいずれかに搬送される。ここで、大気搬送ロボット６０−１，６０−２の一方が基板Ｗをオリエンタ６１に載せた後、大気搬送ロボット６０−１，６０−２の他方がオリエンタ６１から当該基板を取り出すようにしてもよい。  
【００７５】  本実施形態によれば、ローダーモジュール２２を構成する大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に沿って移動し、カセット２１の中から未処理の基板Ｗを取り出して、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２のいずれかに搬送する大気搬送ロボット６０−１，６０−２が設けられている。大気搬送室２５は、複数のポート２１−１〜２１−６の配列方向（Ｙ方向）に細長く延びているので、搬送の効率化とスループットの向上を図るために、大気搬送室２５内の搬送エリアを長手方向（Ｙ方向）でその中央から左右に２分割し、各々独立して基板Ｗを搬送できる２つの大気搬送ロボット６０−１，６０−２を大気搬送室２５の左右両側の搬送エリアにそれぞれ設けることができる。たとえば６個のカセットがポート２１−１〜２１−６にそれぞれ載置される場合、左半分の３台のポート２１−４〜２１−６のカセットに対する基板Ｗの出し入れを、左側に配置した大気搬送ロボット６０−２が担当して、右半分の３台のポート２１−１〜２１−３のカセットに対する基板Ｗの出し入れを、右側に配置した大気搬送ロボット６０−１が担当することで、搬送効率を向上させることが可能である。さらに、中央のポート２１−３，２１−４上に載置される２つのカセットについては、左右の大気搬送ロボット６０−１，６０−２のいずれもアクセスできるようにすることで、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２のいずれにも搬送することができ、また、処理済みの基板Ｗがロードロックチャンバ２６−１，２６−２，２９−１，２９−２のいずれを経由しても、その処理済みの基板Ｗをポート２１−３，２１−４上の共通カセットに収納することができる。さらに、上階層の搬送ユニットを経由した基板の処理と下階層の搬送ユニットを経由した基板の処理とを、左側３台のポート２１−１〜２１−３上のカセットと右側３台のポート２１−４〜２１−６上のカセットとで切り分ける選択や、ポート２１−３，２１−４上の共通カセットから基板Ｗを取り出し、処理済み基板Ｗを共通カセットに収納する選択等は、制御装置のソフトウェアの指示により行われる。
【００７６】  図１０は、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７の斜視図を示す。平面多角形に形成される第１トランスファーチャンバ２７の二辺２７ａには、それぞれゲートバルブ５２を介して２つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２が連結される。  
【００７７】  第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２は、真空引きと大気圧復帰が繰り返し行われる小部屋からなる。第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２には、真空引きするための排気装置が接続されると共に、大気圧復帰するための窒素ガスまたは空気のパージガス供給系が接続される。圧力を制御するために、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２内の圧力は圧力計によって測定される。真空引きと大気圧復帰を容易に行えるように、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の容積は必要な機能を満たした上でできるだけ小さく設定される。第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２と大気搬送室２５とはそれぞれゲートバルブ５１を介して連結される。
【００７８】  第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２には、基板Ｗを支持するリフターおよびこのリフターを昇降させるリフタードライブ（図示せず）が設けられる。大気搬送ロボット６０−１，６０−２や第１真空搬送ロボット５６が第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２内に基板Ｗを搬入するとき、リフターは空の状態で下降している。基板Ｗの搬入が完了すると、リフターが上昇し、大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第１真空搬送ロボット５６から基板Ｗを受け取る。これとは逆に、大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第１真空搬送ロボット５６が第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２から基板Ｗを取り出すときは、リフターは基板Ｗを保持した状態で上昇している。大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第１真空搬送ロボット５６が第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２内にエンドエフェクタを入れた段階で、リフターを下降させ、基板Ｗをリフターから大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第１真空搬送ロボット５６に渡す。第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２、排気装置、パージガス供給系、圧力計、リフター、リフタードライブによって第１ロードロックモジュールが構成される。第１ロードロックモジュールはさらに、加熱・冷却装置を備えていてもよい。
【００７９】  第１トランスファーチャンバ２７の内部は排気装置によって真空引きされている。第１トランスファーチャンバ２７の内部を清掃したり、第１真空搬送ロボット５６を点検したりするときに、蓋３４（図４参照）が開けられる。第１トランスファーチャンバ２７の内部には、第１真空搬送ロボット５６が設けられる。第１トランスファーチャンバ２７および第１真空搬送ロボット５６によって第１トランスファーモジュールが構成される。
【００８０】  第１真空搬送ロボット５６は、一対の蛙足式の搬送機構を備える。図５（ａ）に示すように、各蛙足式の搬送機構は、トランスファーチャンバ２７の中心の回りを回転駆動される第１および第２駆動アーム１４３，１４４と、第１駆動アーム１４３の先端に回転可能に連結される第１リンク１４５と、第２駆動アーム１４４の先端に回転可能に連結される第２リンク１４６と、第１および第２リンク１４５，１４６の先端に回転可能に連結される保持プレート１４７と、を備える。第１および第２駆動アーム１４３，１４４、第１および第２リンク１４５，１４６並びに保持プレートによって蛙の足のようなひし形のリンク機構が構成される。一対の蛙足式の搬送機構はトランスファーチャンバ２７の中心を含んだ線に関して左右対称に形成される。第１真空搬送ロボット５６は、一対の蛙足式の搬送機構を昇降させるＺ軸移動機構を備えてもよい。  
【００８１】  モータによって第１および第２駆動アーム１４３，１４４を反対方向に回転させると、一方の蛙足式の搬送機構が伸び、一方の保持プレート１４７が放射方向に移動する。一方の保持プレート１４７に保持された基板は、第１トランスファーチャンバ２７のスリットから飛び出し、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２または第１トランスファーチャンバ２７に入る。このとき、他方の蛙足式の搬送機構は形状を殆ど変化させることなく、保持プレート１４７が僅かに第１トランスファーチャンバ２７の中心に接近するだけとなる。モータによって第１および第２駆動アーム１４３，１４４を同一方向に回転させると、一対の蛙足式の搬送機構が水平面内を旋回し、保持プレート１４７に保持された基板Ｗも水平面内を旋回する。第１真空搬送ロボット５６には、蛙足式の搬送機構に限られることはなく、スカラ型ロボットや円筒座標系のロボットを使用してもよい。第１真空搬送ロボット５６は、一対の蛙足式の搬送機構を昇降させるＺ軸移動機構を備えてもよい。 
【００８２】  第１ロードロックモジュールおよび第１トランスファーモジュールの動作は以下のとおりである。図９に示すように、大気搬送ロボット６０−１または６０−２が基板Ｗを第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２に搬入すると、第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２の大気搬送室２５側のゲートバルブ５１が閉じられ、第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２は真空引きされる。第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２が真空状態になると、第１トランスファーチャンバ２７側のゲートバルブ５２が開けられ、第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２と第１トランスファーチャンバ２７とが連通する。第１真空搬送ロボット５６は、減圧下で、第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２から未処理の基板Ｗを第１トランスファーチャンバ２７内に引き入れ（搬出し）、その搬出した未処理の基板Ｗを第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２に搬入する。  
【００８３】  第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２で所定の処理が終わると、第１真空搬送ロボット５６は、第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２から処理済みの基板Ｗを受け取り、第１トランスファーチャンバ２７内に引き入れた後、次の処理を行う第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の他方または第１のロードロックチャンバ２６−１，２６−２のいずれかに基板Ｗを渡す。第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２に基板Ｗが渡されたら、第１トランスファーチャンバ２７側のゲートバルブ５２が閉じられる。しかる後、基板Ｗを搬入した第１のロードロックチャンバ２６−１または２６−２が大気圧に復帰してから、大気搬送室２５側のゲートバルブ５１が開けられる。大気搬送ロボット６０−１または６０−２は、大気圧下で、処理済みの基板Ｗを第１ロードロックチャンバ２６−１または２６−２から取り出し、取り出した基板Ｗをポート２１−１〜２１−６上のいずれかのカセットに戻す。  
【００８４】  図１１は、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２及び第２のトランスファーチャンバ３０の斜視図を示す。平面多角形に形成される第２のトランスファーチャンバ３０のローダーモジュール２２と対向する一辺３０ａには、上下に２つのゲートバルブ７１，７２を介して上下に２つの第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２が連結される。第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２は、真空引きと大気圧復帰が繰り返し行われる小部屋からなる。第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２には、真空引きするための排気装置が接続されると共に、大気圧復帰するための窒素ガスまたは空気のパージガス供給系が接続される。圧力を制御するために、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２内の圧力は圧力計によって測定される。真空引きと大気圧復帰を容易に行えるように、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２の容積は必要な機能を満たした上でできるだけ小さく設定される。図１２に示すように、第２のロードロックチャンバ２９−１，２９−２と大気搬送室２５とはゲートバルブ５４−１，５４−２を介して連結され、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２と第２のトランスファーチャンバ３０はゲートバルブ５５−１，５５−２を介して連結される。
【００８５】  上下２つの第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２に基板Ｗを搬送できるように、第２真空搬送ロボット５８は、基板ＷをＺ軸方向に昇降させるＺ軸移動機構を備える。上側の第２ロードロックチャンバ２９−１には、基板Ｗを支持する固定リフターが設けられる。下側の第２ロードロックチャンバ２９−２には、基板Ｗを支持するリフター７５およびこのリフター７５を昇降させるリフタードライブ７６が設けられる。大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第２の真空搬送ロボット５８が第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２内に基板Ｗを搬入するときは、リフター７５は空の状態で下降している。基板Ｗの搬入が完了したなら、リフターが上昇し、大気搬送ロボット６０−１，６０−２または第２真空搬送ロボット５８から基板を受け取る。
【００８６】  これら第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２、排気装置、パージガス供給系、圧力計、リフター７４，７５等によって第２ロードロックモジュールが構成される。第２ロードロックに設けるリフターは第１ロードロックと同様に固定リフターを設けるようにしてもよい。第２ロードロックモジュールはさらに、加熱・冷却装置を備えていてもよい。
【００８７】  第２トランスファーチャンバ３０の内部は排気装置によって真空引きされている。第２トランスファーチャンバ３０の内部を清掃したり、第２真空搬送ロボット５８を点検したりするときに、蓋３９（図４参照）が開けられる。第２トランスファーチャンバ３０の内部には、第２真空搬送ロボット５８が設けられる。第２トランスファーチャンバ３０および第２真空搬送ロボット５８によって第２トランスファーモジュールが構成される。第２真空搬送ロボット５８も、一対の蛙足式の搬送機構を備える。一対の蛙足式の搬送機構の構造、動作は、図５（ａ）に示す蛙足式の搬送機構と同じである。
【００８８】  第２ロードロックモジュールおよび第２トランスファーモジュールの動作は以下のとおりである。図９に示すように、大気搬送ロボット６０−１または６０−２が基板Ｗを第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２に搬入すると、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２の大気搬送室２５側のゲートバルブ７３または７４が閉じられ、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２は真空引きされる。第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２が真空状態になると、第２トランスファーチャンバ３０側のゲートバルブ７１または７２が開けられ、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２と第２トランスファーチャンバ３０とが連通する。第２真空搬送ロボット５８は、減圧下で、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２から未処理の基板Ｗを第２トランスファーチャンバ３０内に引き入れ（搬出し）、搬出した未処理の基板Ｗを第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２に搬入する。
【００８９】  第２プロセスチャンバで所定の処理が終了すると、第２真空搬送ロボット５８は、第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２から処理済みの基板Ｗを第２トランスファーチャンバ３０内に引き入れ（搬出し）、次の処理を行う第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の他方または第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２のいずれかにその処理済みの基板Ｗを渡す。第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２に基板Ｗが渡されたら、第２トランスファーチャンバ３０側のゲートバルブ７１または７２が閉じられ、大気搬送室２５側のゲートバルブ７３または７４が開けられる。しかる後、基板Ｗが搬入された第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２が大気圧に復帰してから、大気搬送ロボット６０−１または６０−２は、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２から処理済みの基板Ｗを取り出し、その取り出した基板Ｗをポート２１−１〜２１−６上のいずれかのカセットに戻す。
【００９０】  上記大気搬送ロボット６０−１，６０−２、第１真空搬送ロボット５６、第２真空搬送ロボット５８等は、コンピュータ等の制御装置によって制御される。  
【００９１】  図１３は、ポート２１−１〜２１−６の中の１つ、たとえばポート２１−１上のカセットから第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２に至るまでの基板Ｗの流れを示す。一方の大気搬送ロボット６０−１は、ポート２１−１上のカセット７８から未処理の基板Ｗを大気搬送室２５に引き込む（Ａ→Ｂ）。次に、大気搬送ロボット６０−１は基板をオリエンタ６１まで搬送し、基板のノッチ又はオリフラ等を検出して基板Ｗの向きを検出するためのオリエンタ６１上に基板Ｗを載せる（Ｂ→Ｃ）。次に、大気搬送ロボット６０−１はオリエンタ６１でアライメントされた基板Ｗを取り出し、一方の第１ロードロックチャンバ２６−１に搬入する（Ｃ→Ｄ）。ここで、一方の大気搬送ロボット６０−１がオリエンタ６１まで基板Ｗを搬送した後、他方の大気搬送ロボット６０−２がオリエンタ６１からその基板Ｗを取り出して、他方の第２ロードロックチャンバ２９−２にその基板Ｗを搬入するようにしてもよい。第１ロードロックチャンバ２６−１が真空引きされたら、第１トランスファーチャンバ２７の第１真空搬送ロボット５６が、第１ロードロックチャンバ２６−１から基板Ｗを引き出し、第１トランスファーチャンバ２７を経由した後、一方の第１プロセスチャンバ２３−１に基板Ｗを渡す（Ｄ→Ｅ→Ｆ）。
【００９２】  第１プロセスチャンバ２３−１で処理された基板Ｗは、第１真空搬送ロボット５６によって他方の第１プロセスチャンバ２３−２に搬送されるか、または第１ロードロックチャンバ２６−１に戻される（基板は２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２を渡り歩くこともあるし、渡り歩かずに第１ロードロックチャンバ２６−１に戻されることもある）。ロードロックチャンバ２６−１に戻された基板Ｗは、大気搬送ロボット６０−１によって、ポート２１−１上のカセット７８に戻される。  
【００９３】  オリエンタ６１から第１搬送ユニット２８を経由して第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２に至る基板の搬送経路長さは、２つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２のいずれを経由しても同じ長さになるように設定されることが好ましい。この場合、２台の大気搬送ロボット６０−１，６０−２のどちらを使用しても、オリエンタ６１から第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２まで基板Ｗを搬送する時間をほぼ等しくすることができ、プロセス処理前後の搬送時間を同一として、プロセス処理における互換性を高めることが出来る。  
【００９４】  図１４は、ポート２１−１〜２１−６の中の１つ、たとえばポート２１−１上のカセット７８から第２プロセスチャンバ２４−１に至るまでの基板Ｗの流れを示す。一方の大気搬送ロボット６０−１は、ポート２１−１上のカセット７８から未処理の基板Ｗを大気搬送室２５内に引き込む（Ａ→Ｂ）。次に、大気搬送ロボット６０−１は基板Ｗをオリエンタ６１まで搬送し、オリエンタ６１上に基板Ｗを載せる（Ｂ→Ｃ）。次に、大気搬送ロボット６０−１はオリエンタ６１でアライメントされた基板を取り出し、一方の第２ロードロックチャンバ２９−１に搬入する（Ｃ→Ｄ）。ここで、一方の大気搬送ロボット６０−１がオリエンタ６１まで基板Ｗを搬送した後、他方の大気搬送ロボット６０−２がオリエンタ６１からその基板Ｗを取り出して、他方の第２ロードロックチャンバ２９−２にその基板Ｗを搬入するようにしてもよい。第２ロードロックチャンバ２９−１が真空引きされたら、第２トランスファーチャンバ３０の第２真空搬送ロボット５８が、第２ロードロックチャンバ２９−１から基板Ｗを引き出して、第２トランスファーチャンバ３０を経由した後、第２プロセスチャンバ２４−１に基板Ｗを渡す（Ｄ→Ｅ→Ｆ）。
【００９５】  第２プロセスチャンバ２４−１で処理された基板Ｗは、第２真空搬送ロボット５８によって他方の第２プロセスチャンバ２４−２に搬送されるか、または第２ロードロックチャンバ２９−１に戻される（基板Ｗは二つの第２のプロセスチャンバ２４−１，２４−２を渡り歩くこともあるし、渡り歩かずに第２のロードロックチャンバ２９−１に戻されることもある）。第２ロードロックチャンバ２９−１に戻された基板Ｗは、大気搬送ロボット６０−１によって、ポート２１−１上のカセット７８に戻される。オリエンタ６１から第２搬送ユニット３１を経由して第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２に至る基板Ｗの搬送経路長さは、２つの第２ロードロックチャンバ２９１，２９−２のいずれを経由しても実質的に同じ長さになるように設定されることが好ましい。この場合、二台の大気搬送ロボット６０−１，６０−２のどちらを使用しても、オリエンタ６１から第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２まで基板Ｗを搬送する時間をほぼ等しくすることができ、プロセス処理前後の搬送時間を同一として、プロセス処理における互換性を高めることが出来る。
【００９６】  また、図１３および図１４における基板Ｗの流れを比較すると、第１ロードロックチャンバー２６−１または２６−２、第１トランスファーチャンバ２７を経由して第１プロセスチャンバ２３−１または２３−２へ基板Ｗを搬送する第１の搬送工程と、第２ロードロックチャンバ２９−１または２９−２、第２トランスファーチャンバ３０を経由して第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２へと基板Ｗを搬送する第２の搬送工程とは、ローダーモジュール２２から各プロセスチャンバまでの距離は異なるものの、同一の受け渡し工程数で行われるため、第１の搬送工程と第２の搬送工程でのプロセスの互換性を高めることが可能である。  
【００９７】  図１５は、２つの第１のプロセスチャンバ２３−１，２３−２および２つの第２のプロセスチャンバ２４−１，２４−２に加えて、さらに２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２を平面的に展開した例の斜視図を示す。２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２は、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２よりもローダーモジュール２２から遠い位置に配置される。第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２は、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２のいずれに対しても上下方向に重なることなく、平面的に離れた位置に配置される。  
【００９８】  ２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２は、第３トランスファーチャンバ８２と第３ロードロックチャンバ８１（図１６参照）を介してローダーモジュール２２に連結される。ここで、第３ロードロックチャンバ８１および第３トランスファーチャンバ８２を第３搬送ユニット８３と呼ぶ。第３搬送ユニット８３は、第１搬送ユニット２８および第２搬送ユニット３１に対して独立して基板Ｗを第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２に搬送する。第３搬送ユニット８３は、ローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に延びる。第３搬送ユニット８３は、２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の間、および２つの第２のプロセスチャンバ２４−１，２４−２の間を通過する。第３搬送ユニット８３の奥行き方向（Ｘ方向）の長さは第２搬送ユニット３１の長さよりも長い。第３搬送ユニット８３は第２搬送ユニット３１よりも下方に配置される。ローダーモジュール２２から第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２に到る経路の途中までは、第１、第２および第３搬送ユニット２８，３１，８３の少なくとも一部が重なっていて、途中から第２および第３搬送ユニット３１，８３のみが重なるようになり、最終的には第３搬送ユニット８３のみが単独で存在するようになる。  
【００９９】  図１６に示すように、第３搬送ユニット８３は、大気搬送室２５内の大気搬送ロボット６０−１，６０−２によって基板Ｗが搬送される第３ロードロックチャンバ８１、および第３ロードロックチャンバ８１に搬送された基板Ｗを第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２に搬送する第３真空搬送ロボット８４が設けられる第３トランスファーチャンバ８２を備える。第３ロードロックチャンバ８１と第３トランスファーチャンバ８２とはゲートバルブ８５を介して連結される。第３ロードロックチャンバ８１と大気搬送室２５とはゲートバルブ８６を介して連結される。第３ロードロックチャンバ８１から第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２への基板の流れを第３の搬送ルートと呼ぶ。
【０１００】  第３トランスファーチャンバ８２は平面多角形に形成され、その一辺（ローダーモジュール２２と対向する辺）８２ａにゲートバルブ８５を介して第３ロードロックチャンバ８１が連結される。第３トランスファーチャンバ８２の他の二辺（（上記辺８２ａと反対側でローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）に対して斜めに向いている辺）８２ｂには、２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２が連結される。２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２は第３トランスファーチャンバ８２に対してＶ字形状をなすように配置される。そして、このＶ字ラインに沿って第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２に対する基板Ｗの搬送（出し入れ）が行われる。２つの第３プロセスチャンバ８０−１，８０−２の配置角度は、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の配置角度、および２つの第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２の配置角度に等しい。第３トランスファーチャンバ８２に配置される第３真空搬送ロボット８４は、第１および第２の真空搬送ロボット５６，５８と同様に、一対の蛙足式の搬送機構を備える。
【０１０１】  第３ロードロックチャンバ８１は、ローダーモジュール２２から第３トランスファーチャンバ８２に向かって細長く延びる。第３ロードロックチャンバ８１には、基板Ｗをその長手方向（Ｘ方向）に直線運動させる移動機構９０が設けられる。移動機構９０は、ステージ９１と、このステージ９１を移動させるブラシレスリニアモータ９２とを備える。ステージ９１には、基板Ｗを支持するリフター９３ａおよびこのリフター９３ａを昇降させるリフタードライブ９３が設けられる。第３トランスファーチャンバ８２は第２トランスファーチャンバ３０よりもローダーモジュール２２から離れた位置に配置され、大気搬送ロボット６０−１，６０−２と第３真空搬送ロボット８４との間で直接的に基板Ｗの受け渡しをするのが困難になる。このため、第３ロードロックチャンバ８１に移動機構９０を設けて、基板Ｗの受け渡しが行われるようにする。
【０１０２】  第３ロードロックモジュールおよび第３トランスファーモジュールの動作は以下のとおりである。大気搬送ロボット６０−１または６０−２が基板Ｗを第３ロードロックチャンバ８１のステージ９１上に搬入すると、第３ロードロックチャンバ８１の大気搬送室２５側のゲートバルブ８６が閉じられ、第３ロードロックチャンバ８１は真空引きされる。第３ロードロックチャンバ８１の真空引きを行っている間に、移動機構９０は基板Ｗが載せられたステージ９１を第３トランスファーチャンバ８２に向かって移動させる。真空引きとステージ９１の移動を同時に行うことで、ステージ９１の移動に要する時間はスループットの低下を招くことはない。第３ロードロックチャンバ８１が真空状態になると、第３トランスファーチャンバ８２側のゲートバルブ８５が開けられ、第３ロードロックチャンバ８１と第３トランスファーチャンバ８２とが連通する。第３真空搬送ロボット８４は、移動機構９０によって移送されたステージ９１上の基板を受け取り、第３プロセスチャンバ８０−１または８０−２に渡す。  
【０１０３】  図１７は、基板処理システムの空きスペースを利用して、小型のプロセスチャンバ９４およびストレージ９５を取り付けた例を示す。この例では、Ｖ字形状に配置された一対の第１プロセスチャンバ２３−１（図示省略），２３−２の間の空きスペースを利用して、第１トランスファーチャンバ２７に小型のプロセスチャンバ９４を連結する。また、Ｖ字形状に配置された一対の第２プロセスチャンバ２４−１（図示省略），２４−２間の空きスペースを利用して、第２トランスファーチャンバ３０に小型のプロセスチャンバ９４を連結する。ストレージ９５は大気搬送室２５の長手方向（Ｙ方向）に対して鋭角（の向き）に配置された第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２と大気搬送室２５との間の空きスペースを利用して、大気搬送室２５に連結される。小型のプロセスチャンバ９４は、たとえば、プラズマ処理後の基板をアニールし、安定化させるための後処理チャンバや、減圧下にて基板Ｗを昇温し、脱ガス処理を行うためのデポガスチャンバである。ストレージ９５はたとえば、ダミー基板が収納されるダミーストレージや基板Ｗに残留するガスをパージするパージストレージである。ダミー基板は処理が安定するまで第１および第２プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２に流される。また、基板裏面を洗浄するモジュールを大気搬送室２５に連結されるように設けることもできる。小型のプロセスチャンバ９４およびストレージ９５はフットプリントを変えることなく設けることができる。  
【０１０４】  図１７の実施の形態において、半導体デバイスにおける多層配線構造の配線形成工程を例に挙げると、たとえば、第１プロセスチャンバ２３−１をバリア膜スパッタ装置、もう一方の第１プロセスチャンバ２３−２をCu(銅)のスパッタ装置、小型のプロセスチャンバ９４をアニール装置とする。半導体ウェハ上に多層配線構造を形成する工程において、層間絶縁膜に配線溝を形成されたウェハは、まず小型のプロセスチャンバ９４に送られＰＶＤによるプレキュアが行われる。次いで、ウェハは第１プロセスチャンバ２３−１に送られ、その層間絶縁膜上にTiN等のバリア膜がスパッタ装置により形成される。ウェハは第１プロセスチャンバ２３−１から第１プロセスチャンバ２３−２へと送られ、バリア膜上にCu(銅)がスパッタ装置により成膜される。これら一連の工程は、第１トランスファーチャンバ２７を介して減圧環境で連続して行われる。  
【０１０５】  図１８および図１９は、従来のクラスタ型の基板搬送装置（図中（ａ））と本発明の第１の実施形態の基板処理システム（図中（ｂ））とでフットプリントを比較した平面図である。図１８はプロセスチャンバの数が４つの場合であり、図１９はプロセスチャンバの数が６つの場合である。図１８および図１９において、プロセスチャンバの大きさは４５０ｍｍのウェハを処理できる大きさに設定されている。図１８に示すように、プロセスチャンバの数が４つの場合、本実施形態のように構成することで、幅寸法がＡ→Ａ´に低減し、奥行寸法がＢ→Ｂ´に低減した。全体の面積は３１．１ｍ2から２６．５ｍ2に低減した。図１９に示すように、プロセスチャンバの数が６つの場合、奥行き寸法がＢ→Ｂ´に増加したが、幅寸法がＡ→Ａ´に大幅に低減した。全体の面積は３８．６ｍ2から３６．６ｍ2に低減した。  
【０１０６】  図２０に示すように、本実施形態においては、フットプリントが低減するだけでなく、第１および第２プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の周囲に黒く塗った領域に空き領域が存在する。この空き領域を利用することで、第１および第２プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の周囲に点検スペースを確保できる。また、この空き領域を利用することで、第１および第２プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の形状を、図２１（ａ）に示す形状から図２１（ｂ）に示す形状に設計変更することができ、第１および第２プロセスチャンバ２３−１，２３−２，２４−１，２４−２の設計の自由度を上げることができる。
【０１０７】  図２２および図２３は、従来のクラスタ型の基板処理システムと本発明の第１の実施形態の基板処理システムとでスループットを比較したタイムチャートである。図２２は、従来のクラスタ型の基板処理システムのタイムチャートを示す。図２２に示すように、中央の一つのトランスファーチャンバに４つのプロセスチャンバが連結されると仮定している。トランスファーチャンバの真空搬送がアームを伸縮させて基板Ｗの受け渡しを行うのに７ｓかかり、アームを旋回させて次の位置に移動させるのに２ｓかかると仮定している。ゲートの開閉はそれらに比較して短時間に行われるため省略する。
【０１０８】  トランスファーチャンバの真空搬送ロボットがプロセスチャンバＰＭ１（以下、単にＰＭ１等という）に未処理の基板Ｗを渡すところからのスループットを考える。まず、真空搬送ロボットがＰＭ１にアクセスし、基板Ｗを渡して元の位置に戻るのに７ｓかかる。基板Ｗが渡されたＰＭ１では、プロセスを開始する。次に、真空搬送ロボットはＰＭ２に未処理の基板Ｗを渡す動作を開始する。真空搬送ロボットは、未処理の基板Ｗを受け取るために、ロードロックチャンバに向かって旋回し（２ｓ）、ロードロックチャンバにアクセスし、基板Ｗを受け取り（７ｓ）、ＰＭ２に向かって旋回する（２ｓ）。そして、真空搬送ロボットは、ＰＭ２にアクセスし、未処理の基板Ｗを渡す（７ｓ）。未処理の基板Ｗが渡されたＰＭ２は、プロセスを開始する。同様に、真空搬送ロボットはＰＭ３およびＰＭ４に未処理の基板Ｗを渡す。ＰＭ４に未処理の基板Ｗを渡したら、真空搬送ロボットはロードロックチャンバの方向を向き（２ｓ）、ロードロックチャンバにアクセスし、ロードロックチャンバから未処理の基板Ｗを受け取り（７ｓ）、ＰＭ１に向かって旋回する（２ｓ）。この段階で、真空搬送ロボットが４つのプロセスチャンバに未処理の基板Ｗを渡す１サイクルが終了する。太線の矢印は１サイクルが終わったタイミングを表す。この例では、１サイクルが終わるまでに７２ｓかかる。この後、真空搬送ロボットはＰＭ１にアクセスし、ＰＭ１から処理済みの基板Ｗを受け取り、ＰＭ１に未処理の基板Ｗを渡す。
【０１０９】  楕円の部分はＰＭ１の待ち時間を表す。ＰＭ１の処理時間が６５ｓ未満であると、ＰＭ１はプロセスを終了していても、真空搬送ロボットによって新しい基板Ｗが渡されるまで待っていなければならない。ＰＭ１の処理時間が短ければ短いほど待ち時間が増える。  
【０１１０】  図２３は、本発明の第１の実施形態の基板処理システムのタイムチャートを示す。本発明の第１の実施形態の基板処理システムでは、真空搬送ロボットが２台設けられ、各真空搬送ロボットが２つのプロセスチャンバを受け持っている。スループットの計算にあたり、ゲートの開閉時間、真空搬送ロボットのアームの伸縮時間、アームの旋回時間を従来の基板処理システムと合わせている。  
【０１１１】  まず、第１真空搬送ロボットがＰＭ１にアクセスし、基板を渡すのに７ｓかかる。基板が渡されたＰＭ１では、プロセスを開始する。次に、第１真空搬送ロボットはＰＭ２に未処理の基板Ｗを渡すために、ロードロックチャンバに向かって旋回し（２ｓ）、ロードロックチャンバにアクセスし、基板Ｗを受け取り（７ｓ）、ＰＭ２に向かって旋回する（２ｓ）。そして、真空搬送ロボットは、ＰＭ２にアクセスし、未処理の基板Ｗを渡す（７ｓ）。ＰＭ２に未処理の基板Ｗを渡したら、真空搬送ロボットはロードロックチャンバの方向を向き（２ｓ）、ロードロックチャンバにアクセスし、ロードロックチャンバから未処理の基板Ｗを受け取り（７ｓ）、ＰＭ１に向かって旋回する（２ｓ）。第１真空搬送ロボットは２つのプロセスチャンバしか受け持たないので、これで１サイクルが終了する。１サイクルは３６ｓなので、プロセス処理時間が２９ｓを上回るプロセスではＰＭ１での待ち時間は発生せず、プロセス処理時間が２９ｓを下回るような短時間プロセスを行う場合には、図２２に示す従来のクラスタ型の基板処理システムに比べてスループットが２倍になる。  
【０１１２】  第２の真空搬送ロボットがＰＭ３およびＰＭ４にアクセスするときも同様に１サイクルが３６ｓになり、プロセス処理時間が２９ｓを下回るような短時間プロセスを行う場合には、スループットが倍になる。真空搬送ロボットは２台設けられているので、前記のような短時間プロセスを行う場合にはトータルで４倍のスループットになることがわかる。  ［実施形態２］
【０１１３】  図２４は、本発明の第２の実施形態における基板処理システムを示す。この実施形態では、第２トランスファーチャンバ３０は、第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２を介してローダーモジュール２２に連結される替わりに、連結チャンバ９６を介して第１トランスファーチャンバ２７に連結される。第１トランスファーチャンバ２７と第２トランスファーチャンバ３０とは高さが異なるので、連結チャンバ９６には基板Ｗを昇降させるための昇降機構（エレベータ）が設けられる。
【０１１４】  ローダーモジュール２２、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２、第１トランスファーチャンバ２７、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２、および第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２の構成は、第１の実施形態の基板処理システムと同一であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。  
【０１１５】  第２の実施形態における基板処理システムによれば、第１トランスファーチャンバ２７と第２トランスファーチャンバ３０とを、連結チャンバ９６を介して連結するので、従来の平面的に展開したマルチチャンバー式の基板処理システムに比較して、フットプリントが低減する。また、第１プロセスチャンバ２３−１，２３−２と第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２との間で基板を渡り歩かせること（真空中での連続的な処理）が可能になる。さらに、連結チャンバ９６は、第２ロードロックチャンバに連結するように設けられていてもよく、この場合、搬送の自由度が向上するという効果が期待できる。連結チャンバ９６と第１トランスファーチャンバ２７との間、第２トランスファーチャンバ３０との間、または第２ロードロックチャンバとの間には、それぞれゲートバルブを備えてもよい。その場合、各チャンバ間の独立性が担保され、メンテナンスの自由度が向上する。  
【０１１６】  第２の実施形態において、半導体デバイスのＦＥＯＬ工程におけるコンタクト形成を例に挙げると、たとえば、第１プロセスチャンバ２３−１をTiを成膜するためのプラズマCVD装置、もう一方の第１プロセスチャンバ２３−２をTiNを成膜するための熱ＣＶＤ装置とし、第１トランスファーチャンバ２７に連結チャンバ９６を介して連結された第２トランスファーチャンバ３０に接続される第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２を、たとえば、Wプラグを形成するため熱ＣＶＤ装置とする。これらを用いてソース・ドレイン上に形成されたホールにコンタクトプラグを形成する。まずコンタクトホールの形成されたウェハは第１プロセスチャンバ２３−１に送られ、プラズマＣＶＤによりホール内を覆うようにTi層が成膜される。次に、第１プロセスチャンバ２３−１から第１プロセスチャンバ２３−２に送られ、Ti層の上に熱ＣＶＤによりTi層が成膜される。更にウェハは、連結チャンバ９６を介して第２トランスファーチャンバ３０に送られ、第２プロセスチャンバ２４−１または２４−２に搬送されて、熱ＣＶＤ装置によってWプラグが形成される。これら一連の工程は連結チャンバ９６を介することで、真空環境で連続して行うことが出来る。連結チャンバ９６を介さず、Ti/TiNの成膜工程とＷプラグ形成工程とを独立して並行して行うことも可能である。各搬送ユニットや連結チャンバ９６を介して、ウェハをプロセスチャンバ間で渡り歩かせる真空連続処理方法や、単独処理を並行して実行する処理方法は、基板搬送処理システムのソフトウェアにより、処理内容に応じて適宜選択可能である。
【０１１７】  上記第１および第２の実施形態においては、本発明を第１および第２プロセスチャンバさらには第３プロセスチャンバを備えた基板処理システムとして構成した例について説明した。しかし、本発明は、第１および第２または第３プロセスチャンバを備えた基板処理システムに限られることはなく、第１および第２のプロセスチャンバに基板Ｗを搬送する搬送モジュールとしても構成することができる。搬送モジュールの実施形態は、上記基板処理システムの実施形態から第１および第２または第３のプロセスチャンバを取り外したものと等しい。
【０１１８】  図２５は、第２の実施形態における基板処理システムにオプションとして検査装置９７およびダミーストレージ９８を付加した例を示す。図４に示すように、第２トランスファーチャンバ３０の、２つの第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２が連結される二辺３０ｂ（ローダーモジュール２２とは反対側でローダーモジュール２２の長手方向（Ｙ方向）に対して斜めに向いている辺）の間の一辺３０ｃに対応する部分には、スペースが空いている。このスペースを利用して、第２トランスファーチャンバ３０の一辺３０ｃにロードロックチャンバ１０１を介して大気搬送室９９を連結している。大気搬送室９９には、ロードロックチャンバ１０１から基板Ｗを受け取り、検査装置９７やダミーストレージ９８に基板Ｗを搬送する大気搬送ロボット１００が設けられる。大気搬送ロボット１００の替わりに真空搬送ロボットを用いて、真空中で基板を検査装置９７に搬送したり、真空中のダミーストレージ９８から基板を取り出すようにしてもよい。  
【０１１９】  通常の基板処理システムでは、検査装置９７はローダーモジュール２２に連結される。この例のように、検査装置９７を第２トランスファーチャンバ３０に連結することで、インライン的な検査、すなわち第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２で処理が終了した直後の基板Ｗを検査し、検査した結果の基板Ｗをもう一度第２プロセスチャンバ２４−１，２４−２に戻して再度処理することが可能になる。この検査装置９７およびダミーストレージ９８は、第１の実施形態における基板処理システムの第２トランスファーチャンバ３０に連結されてもよい。また、検査装置９７およびダミーストレージ９８は、第１の実施形態における基板処理システムの第１トランスファーチャンバ２７および第２トランスファーチャンバ３０のそれぞれに連結されてもよい。また、大気搬送室９９の側面に処理済みの基板を収納するカセットを搭載するためのポートを備えていても良い。この場合、処理される基板Ｗの入口と出口が異なるインライン型の搬送処理システム装置を構成することができ、基板Ｗの搬送ルートおよび装置レイアウトの幅が広がる。    ［実施形態３］
【０１２０】  図２６は、本発明の第３の実施形態における基板処理システムの平面図を示す。この実施形態では、第１搬送ユニット２８の第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７がローダーモジュール２２に上下方向に重なっていない点が、上記第１の実施形態における基板処理システムと異なる。第１および第２搬送ユニット２８，３１の基本構成、たとえば第１搬送ユニット２８が第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７を備える点、第２搬送ユニット３１が第２ロードロックチャンバ２９−１，２９−２および第２トランスファーチャンバ３０を備える点、並びに第１搬送ユニット２８の一部と第２搬送ユニット３１の一部とが上下方向に重なっている点は、上記第１の実施形態における基板処理システムと同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。  
【０１２１】  この実施形態においては、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２および第１トランスファーチャンバ２７がローダーモジュール２２に上下方向に重なっていないので、第１トランスファーチャンバ２７はローダーモジュール２２から離れた位置に配置される。第２トランスファーチャンバ３０はローダーモジュール２２からより離れた位置に配置される。このため、第２搬送ユニット３１の第２のロードロックチャンバ２９−１，２９−２には、図１６に示す第３ロードロックチャンバ８１と同様に、基板Ｗを一方向に移動させるステージが設けられる。
【０１２２】  この第３の実施形態における基板処理システムによれば、フットプリントは従来のクラスタ型の基板処理システムとほぼ同一であるが、第１の実施形態における基板処理システムと同様にスループットを改善することができる。従来のクラスタ型の基板処理システムに比較して４倍のスループットが得られる。    ［実施形態４］
【０１２３】  図２７は、本発明の第４の実施形態における基板処理システムを示す。この例の基板処理システムは、第１の実施形態における基板処理システムの上側の階層の搬送ユニット２８（図５（ａ）参照）のみを備え、下側の階層の搬送ユニット３１（図５（ｂ）参照）を備えていない点で第１の実施形態における基板処理システムと異なる。搬送ユニット２８の構成は、第１の実施形態の基板処理システムの上側の階層の搬送ユニット２８と同一である。すなわち、搬送ユニット２８は、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２およびトランスファーチャンバ２７を備える。ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部、およびトランスファーチャンバ２７の一部はローダーモジュール２２に上下方向に重なっている。  
【０１２４】  第４の実施形態における基板処理システムによれば、スループットは従来のクラスタ型の基板処理システムとあまり変わらないが、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部、およびトランスファーチャンバ２７の一部の分だけ、フットプリントが減少する。  
【０１２５】  図２８および図２９は、上記第４の実施形態における基板処理システムの変形例を示す。この変形例では、第４の実施形態における基板処理システムと同様に、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部、およびトランスファーチャンバ２７の一部がローダーモジュール２２に上下方向に重なっている。トランスファーチャンバ２７には、二つの連結チャンバ１４１，１４２が直列的に接続される。各連結チャンバ１４１，１４２には、真空搬送ロボット１５３，１５４が設けられる。各連結チャンバ１４１，１４２には、少なくとも一つの、たとえば２つのプロセスチャンバ２４−１, ２４−２または８０−１, ８０−２が連結される。各連結チャンバ１４１，１４２に接続される２つのプロセスチャンバ２４−１, ２４−２または８０−１, ８０−２は、図５（ａ）に示される第１の実施形態における基板処理システムと同様に、Ｖ字状にレイアウトされる。すなわち、両プロセスチャンバ２４−１, ２４−２のそれぞれの中心と連結チャンバ１４１の中心とを結ぶ線によってＶ字形状が形成され、かつこのＶ字ラインに沿ってプロセスチャンバ２４−１, ２４−２に対する基板Ｗの搬送（出し入れ）が行われる。また、両プロセスチャンバ８０−１,８０−２のそれぞれの中心と連結チャンバ１４２の中心とを結ぶ線によってＶ字形状が形成され、かつこのＶ字ラインに沿ってプロセスチャンバ８０−１,８０−２に対する基板Ｗの搬送（出し入れ）が行われる。  
【０１２６】  プロセスチャンバ２３−１，２３−２に基板を搬送するときは、トランスファーチャンバ２７を経由して基板が搬送される。プロセスチャンバ２４−１，２４−２に基板Ｗを搬送するときは、第１トランスファーチャンバ２７および連結チャンバ１４１を経由して基板Ｗが搬送される。プロセスチャンバ８０−１または８０−２に基板Ｗを搬送するときは、第１トランスファーチャンバ２７，連結チャンバ１４１および連結チャンバ１４２を経由して基板Ｗが搬送される。第１トランスファーチャンバ２７と連結チャンバ１４１の接続部、および連結チャンバ１４１と連結チャンバ１４２の接続部には、図示しない基板受け渡し機構が設けられ、たとえば、基板Ｗを支持するリフターが設けられる。第１トランスファーチャンバ２７から連結チャンバ１４２に基板を搬送するとき、基板は第１トランスファーチャンバ２７内の真空搬送ロボット５６により接続部のリフター上に一旦保持される。リフター上に保持された基板Ｗは連結チャンバ１４１内の真空搬送ロボット１４３により、連結チャンバ１４１を介して連結チャンバ１４１に接続される２つのプロセスチャンバ２４−１, ２４−２または連結チャンバ１４２との接続部に設けられた同様のリフター上に搬送される。リフター上の基板Ｗは、さらに連結チャンバ１４２を介して真空搬送ロボット１４４により連結チャンバ１４２に接続されるプロセスチャンバ８０−１または８０−２へ搬送される。リフターには基板Ｗを昇降させるためのリフタードライブを設けてもよく、また、基板受け渡し機構は、複数の基板Ｗを収容可能なカセットとしてもよい。接続部には各チャンバを隔てるゲートバルブを設けてもよい。  
【０１２７】  ローダーモジュール２２の凹部２５ａにトランスファーチャンバ２７が接続されているので、基板Ｗの搬送高さは通常よりも高い。他のシステムで用いられているプロセスチャンバを用いることができるよう、プロセスチャンバの設計変更は行わず、台１５５上に設置することで対応する。  
【０１２８】  第４の実施形態における基板処理システムによれば、ロードロックチャンバ２６−１，２６−２の少なくとも一部、およびトランスファーチャンバ２７の一部の分だけ、フットプリントが減少する。    ［実施形態５］
【０１２９】  図３０は、本発明の第５の実施形態における基板処理システムの平面図を示す。この実施形態でも、第１搬送ユニット２８と第２搬送ユニット３１を備える。第１トランスファーチャンバ２７には少なくとも一つの第１プロセスチャンバ２３−１,２３−２が連結され、第２トランスファーチャンバ３０には少なくとも一つの第２のプロセスチャンバ２４−１，２４−２が連結される。第１搬送ユニット２８の第１トランスファーチャンバ２７と第２搬送ユニット３１の第２ロードロックチャンバ２９−１とは上下方向に重なっている。  
【０１３０】  この例では、ローダーモジュールの上に２つ、ローダーモジュールの側面に２つの合計４つの第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２，１５０−１，１５０−２が設けられている。ローダーモジュール２２の上の第１のロードロックチャンバ２６−１，２６−２はローダーモジュール２２に上下方向に重なっていて、ローダーモジュール２２の側面の第１ロードロックチャンバ１５０−１，１５０−２はローダーモジュール２２に上下方向に重なっていない。側面の２つの第１ロードロックチャンバ１５０−１，１５０−２は、たとえばパージストレージの機能をさらに有してもよい。パージストレージは、複数の基板Ｗを保持し、基板上の残留ガスを除去できるように構成されている。  
【０１３１】  第５の実施形態における基板処理システムによれば、第１ロードロックチャンバ２６−１，２６−２およびトランスファーチャンバ２７がローダーモジュール２２に上下方向に重なり、第１搬送ユニット２８および第２搬送ユニット３１も互いに重なっているので、フットプリントを低減できる。  
【０１３２】  なお、ローダーモジュール２２の大気搬送ロボットがカセットごとロードロックチャンバ１５０−１，１５０−２に搬送するようにしてもよい。そして、第１トランスファーチャンバ２７に設けられた真空搬送ロボット５６がロードロックチャンバ１５０−１，１５0−２内のカセットから一枚ずつ基板Ｗを取り出し、プロセスチャンバ２３−１，２３−２に搬送するようにしてもよい。    ［実施形態６］
【０１３３】  図３１および図３２は、本発明の第６の実施形態における基板処理システムを示す。図３１は基板処理システムの平面図を示し、図３２は垂直方向の断面図を示す。この実施形態の基板処理システムでは、２系統の真空搬送ユニットを上下方向に重ねるのではなく、２系統の大気搬送ユニットを上下方向に重ねている。ローダーモジュール１０２には、複数のカセットを横一列に配置可能な複数のポート１０３が設けられる。大気搬送室１０４は複数のポート１０３の配列方向（Ｙ方向）に細長く延びる。大気搬送室１０４には、ポート１０３にセットされたカセット内の基板Ｗを取り出す大気搬送ロボット１０６が設けられる。大気搬送ロボット１０６はＺ軸を備える。大気搬送ロボット１０６は大気搬送室２５の中心から長手方向（Ｙ方向）の両側に２台設けられる。  
【０１３４】  ローダーモジュール１０２には、ローダーモジュール１０２から処理を行うための少なくとも一つ、たとえば２つの第１プロセスチャンバユニット１１２に至る第１大気搬送ユニット１０７が連結される。第１大気搬送ユニット１０７は、ローダーモジュール１０２の長手方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）に延びる。第１大気搬送ユニット１０７には、ローダーモジュール１０２内の大気搬送ロボット１０６によって搬送される基板Ｗを第１プロセスチャンバユニット１１２に搬送する第１大気搬送ロボット１２１が設けられる。第１大気搬送ユニット１０７およびローダーモジュール１０２はいずれも基板Ｗを大気搬送するため、これらの連結部にはゲートバルブが設けられない。ローダーモジュール１０２の長手方向（Ｙ方向）の中央部には基板のノッチ等を認識して基板のアライメント（位置決め）を行うオリエンタ１０５が設けられる。  
【０１３５】  第１大気搬送ユニット１０７には、第１プロセスチャンバユニット１１２が連結される。各第１プロセスチャンバユニット１１２は、第１大気搬送ロボット１２１によって基板Ｗが搬送される第１ロードロックチャンバ１１０、および基板Ｗに処理を行うための第１プロセスチャンバ１１１を備える。第１ロードロックチャンバ１１０は、真空引きと大気圧復帰が繰り返し行われる小部屋からなる。第１ロードロックチャンバ１１０と第１大気搬送ユニット１０７はゲートバルブ１２３を介して連結される。第１ロードロックチャンバ１１０には、第１真空搬送ロボット１２４が設けられる。  
【０１３６】  第１ロードロックチャンバ１１０には、ゲートバルブ１２５を介して第１プロセスチャンバ１１１が連結される。第１プロセスチャンバ１１１は、成膜、エッチング、アッシング、酸化、窒化、ドーピング、拡散等の群から選ばれた少なくとも一つのプロセス、またはこれらの群から選ばれて組み合わされた複数のプロセスを実行するように構成される。第１ロードロックチャンバ１１０の中心と第１プロセスチャンバ１１１の中心とを結んだ線は、ローダーモジュール１０２の長手方向（Ｙ方向）に対して鋭角で交差する。２つの第１プロセスチャンバユニット１１２はＶ字形状をなすように第１の大気搬送ユニット１０７に連結される。そして、このＶ字ラインに沿って第１プロセスチャンバ１１１に対する基板の搬送（出し入れ）が行われる。  
【０１３７】  第１大気搬送ロボット１２１および第１真空搬送ロボット１２４の動作は以下のとおりである。ローダーモジュール１０２の大気搬送ロボット１０６が未処理の基板をポート１０３の上のカセット１０９から取り出しオリエンタ１０５に載せる。オリエンタでアライメントされた基板は、再び大気搬送ロボット１０６により第１大気搬送ユニット１０７のローダーモジュール１０２に近い部分に設けられた図示しない第１基板受け渡し機構へ搬送される。第１大気搬送ロボット１２１が第１基板受け渡し機構から基板を受け取り、第１ロードロックチャンバ１１０に搬送する。その後、第１ロードロックチャンバ１１０の第１大気搬送ユニット１０７側のゲートバルブ１２３が閉じられ、第１ロードロックチャンバ１１０が真空引きされる。第１ロードロックチャンバ１１０が真空状態になると、第１のプロセスチャンバ１１１側のゲートバルブ１２５が開けられ、第１ロードロックチャンバ１１０と第１プロセスチャンバ１１１とが連通する。第１真空搬送ロボット１２４は、第１ロードロックチャンバ１１０から未処理の基板を取り出して第１プロセスチャンバ１１１に搬入する。
【０１３８】  第１プロセスチャンバ１１１で所定の処理が終わると、第１真空搬送ロボット１２４は、第１プロセスチャンバ１１１から処理済みの基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを第１ロードロックチャンバ１１０に搬入する。直後に、第１プロセスチャンバ１１１側のゲートバルブ１２５が閉じられ、第１ロードロックチャンバ１２４が大気圧に復帰され、第１大気搬送ユニット１０７側のゲートバルブ１２３が開けられる。第１大気搬送ロボット１２１は、処理済みの基板を第１ロードロックチャンバ１１０から取り出して、第１基板受け渡し機構を介して大気搬送ロボット１０６に渡す。大気搬送ロボット１０６はその処理済みの基板Ｗをポート１０３の上のカセット１０９に戻す。
【０１３９】  第１大気搬送ユニット１０７の下方には、ローダーモジュール１０２から処理を行うための少なくとも一つ、たとえば２つの第２プロセスチャンバユニット１１５に至る第２大気搬送ユニット１０８が設けられる。第２大気搬送ユニット１０８はローダーモジュール１０２に連結され、ローダーモジュール１０２の長手方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）に延びる。第１大気搬送ユニット１０７と第２大気搬送ユニット１０８とは上下方向に一部が重なる。第２大気搬送ユニット１０８の長さは第１大気搬送ユニット１０７の長さよりも長い。第２大気搬送ユニット１０８には、大気搬送ロボット１０６から受け取った基板Ｗを第２プロセスチャンバユニット１１５に搬送し、第２プロセスチャンバユニット１１５から搬出した基板Ｗを大気搬送ロボット１０６へ受け渡す第２の大気搬送ロボット１３１が設けられる。第２大気搬送ユニット１０８およびローダーモジュール１０２はいずれも基板Ｗを大気搬送するため、これらの連結部にはゲートバルブが設けられない。
【０１４０】  第２大気搬送ユニット１０８には、第２プロセスチャンバユニット１１５が連結される。第２プロセスチャンバユニット１１５は、第２大気搬送ロボット１３１によって基板が搬送される第２ロードロックチャンバ１１３、および基板Ｗに処理を施すための第２プロセスチャンバ１１４を備える。第２ロードロックチャンバ１１３は、真空引きと大気圧復帰が繰り返し行われる小部屋からなる。第２ロードロックチャンバ１１３と第２大気搬送ユニット１０８とはゲートバルブ１３２を介して連結される。第２ロードロックチャンバ１１３には、第２真空搬送ロボット１３４が設けられる。  
【０１４１】  第２ロードロックチャンバ１１３には、ゲートバルブ１３３を介して第２プロセスチャンバ１１４が連結される。第２プロセスチャンバ１１４は、成膜、エッチング、アッシング、酸化、窒化、ドーピング、拡散等の群から選ばれた少なくとも一つのプロセス、またはこれらの群から選ばれて組み合わされた複数のプロセスを実行するように構成される。第２ロードロックチャンバ１１３の中心と第２プロセスチャンバ１１４の中心とを結んだ線は、ローダーモジュール１０２の長手方向（Ｙ方向）に対して鋭角で交差する。２つの第２プロセスチャンバユニット１１５はＶ字形状をなすように第２大気搬送ユニットに連結される。そして、このＶ字ラインに沿って第２プロセスチャンバ１１４に対する基板の搬送（出し入れ）が行われる。
【０１４２】  第１プロセスチャンバユニット１１２と第２プロセスチャンバユニット１１５とは、上下方向に重なることなく、平面的に見たときに離れた位置に配置される。図３２に示すように、第１プロセスチャンバ１１１は第２プロセスチャンバ１１４よりも高い位置にあり、第１プロセスチャンバ１１１は台１２８の上に載せられる。
【０１４３】  第２大気搬送ロボット１３１および第２真空搬送ロボット１３４の動作は以下のとおりである。大気搬送ロボット１０６が未処理の基板を図示しない第２基板受け渡し機構を介して第２大気搬送ユニット１０８内に設けられた図示しない第２基板受け渡し機構に搬送すると、第２大気搬送ロボット１３１が基板を受け取り、第２ロードロックチャンバ１１３に搬送する。その後、第２ロードロックチャンバ１１３の第２大気搬送ユニット１０８側のゲートバルブ１３２が閉じられ、第２ロードロックチャンバ１１３は真空引きされる。第２ロードロックチャンバ１１３が真空状態になると、第２プロセスチャンバ１１４側のゲートバルブ１３３が開けられ、第２ロードロックチャンバ１１３と第２プロセスチャンバ１１４とが連通する。第２真空搬送ロボット１３４は、第２ロードロックチャンバ１１３から基板を取り出して第２プロセスチャンバ１１４に搬送する。
【０１４４】  第２プロセスチャンバ１１４で所定の処理が終わると、第２真空搬送ロボット１３４は、第２プロセスチャンバ１１４から処理済みの基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを第２ロードロックチャンバ１１３に搬入する。直後に、第２プロセスチャンバ１１４側のゲートバルブ１３３が閉じられ、第２ロードロックチャンバ１１３が大気圧に復帰され、第２大気搬送ユニット１０８側のゲートバルブ１３２が開けられる。第２大気搬送ロボット１３１は、第２ロードロックチャンバ１１３から処理済みの基板を取り出し、その取り出した基板Ｗを第２の基板受け渡し機構を介して大気搬送ロボット１０６に渡す。大気搬送ロボット１０６はその処理済みの基板をポート１０３の上のカセット１０９に戻す。
【０１４５】  第６の実施形態における基板処理システムによれば、第１大気搬送ユニット１０７および第２大気搬送ユニット１０８を階層構造にすることで、従来の平面的に展開したマルチチャンバー式の基板処理システムに比較して、基板処理システム全体のフットプリントが低減する。また、ローダーモジュールに連結される複数の大気搬送ユニット１０７，１０８を設けることで、スループット（単位時間当たりの処理枚数）の向上が図れる。  ［実施形態７］
【０１４６】  図３３は、第７の実施形態における基板処理システムを示す。この例では、第１プロセスチャンバユニット１１２の第１ロードロックチャンバ１１０の一部がローダーモジュール１０２に上下方向に重なっている。第１ロードロックチャンバ１１０および第１プロセスチャンバユニット１１２の構造は第６の実施形態における基板処理システムとほぼ同一であるから同一の符号を附してその説明を省略する。
【０１４７】  大気搬送ロボット１０６は、基板を直接第１ロードロックチャンバ１１０に搬送する。その後、第１ロードロックチャンバ１１０の第１大気搬送ユニット１０７側のゲートバルブ１２３が閉じられ、第１ロードロックチャンバ１１０が真空引きされる。第１ロードロックチャンバ１１０が真空状態になると、第１プロセスチャンバ１１１側のゲートバルブが開けられ、第１ロードロックチャンバ１１０と第１プロセスチャンバ１１１とが連通する。第１ロードロックチャンバ１１０内の第１真空搬送ロボット１２４は、第１ロードロックチャンバ１１０から未処理の基板Ｗを取り出し、その取り出した未処理の基板を第１プロセスチャンバ１１１に搬送する。
【０１４８】  ローダーモジュール１０２には、処理を行うための第２プロセスチャンバユニット１１５に至る第２大気搬送ユニット１０８が設けられる。第２大気搬送ユニット１０８には、第２プロセスチャンバユニット１１５が連結される。第２プロセスチャンバユニット１１５は、第２ロードロックチャンバ１１３および第２プロセスチャンバ１１４を備える。これら第２大気搬送ユニット１０８、第２ロードロックチャンバ１１３および第２プロセスチャンバ１１４の構成は上記第６の実施形態と同様なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【０１４９】  この実施形態によれば、第１プロセスチャンバユニット１１２の第１ロードロックチャンバ１１０の一部がローダーモジュール１０２に上下方向に重なっているので、第１プロセスチャンバ１１１をローダーモジュール１０２に近づけて配置でき、それにより第２プロセスチャンバ１１４もローダーモジュール１０２に近づけて配置できる。したがって、前記第６の実施形態に比して、フットプリントを低減することができる。
【０１５０】  なお、本発明は上述した実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に具現化できる。たとえば、基板処理システムは、半導体デバイスの製造装置に限られることなく、ＦＰＤ、有機ＥＬ、太陽電池の製造装置に適用することもできる。
【０１５１】  上記実施形態では、ローダーモジュールに第１ロードロックチャンバの全体および第１トランスファーチャンバの一部が上下方向に重ねているが、第１ロードロックチャンバの少なくとも一部および／または第２トランスファーチャンバの少なくとも一部がローダーモジュールに上下方向に重なっていればよい。  
【０１５２】  上記実施形態では、ローダーモジュールは床面上に配置されているが、天井面近くに配置されてもよい。この場合、ローダーモジュールの下方を、プロセスチャンバを配置するスペースとして利用してもよい。また、ローダーモジュールが工場の上の階に設置され、第１および第２搬送ユニット、並びに第１および第２プロセスチャンバが工場の下の階に配置されてもよい。
【０１５３】  連結によるプロセスチャンバの数は制限がなく、任意の数のプロセスチャンバをローダーモジュールに連結することができる。
【符号の説明】
【０１５４】    ２１−１〜２１−６…ポート    ２２…ローダーモジュール    ２３−１，２３−２…第１のプロセスチャンバ    ２４−１，２４−２…第２のプロセスチャンバ    ２５…大気搬送室    ２６−１，２６−２…第１のロードロックチャンバ    ２７…第１のトランスファーチャンバ    ２８…第１の搬送ユニット    ２９−１，２９−２…第２のロードロックチャンバ    ３０…第２のトランスファーチャンバ    ３１…第２の搬送ユニット    ４２…台    ５６…第１の真空搬送ロボット    ５８…第２の真空搬送ロボット    ６０−１，６０−２…大気搬送ロボット    ６１…オリエンタ    ７８…カセット    ８０−１，８０−２…第３のプロセスチャンバ    ８１…第３のロードロックチャンバ    ８２…第３のトランスファーチャンバ    ８３…第３の搬送ユニット    ８４…第３の真空搬送ロボット    ９５…ダミーストレージ    ９６…連結チャンバ    ９７…検査装置    ９８…ダミーストレージ
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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