(57)【要約】【課題】占有スペースやコストを大幅に削減することができ、しかもスループットを向上させることが可能な被処理体の処理システムを提供する。【解決手段】第１の大気圧搬送室４と、第１の大気圧搬送室内に設けられた第１の搬送機構２０と、第１の大気圧搬送室にロードロック室を介して直交するように設けた第１の真空搬送室６と、第１の真空搬送室内に設けた第２の搬送機構３６と、第１の大気圧搬送室に接続した大気圧バッファ搬送室８と、大気圧バッファ搬送室内に設けたバッファ用搬送機構４４と、大気圧バッファ搬室に直列に接続した第２の大気圧搬送室１０と、第２の大気圧搬送室内に設けた第３の搬送機構５４と、第１の真空搬送室に接続した真空処理室１２Ａ〜１２Ｃと、第２の大気圧搬送室にロードロック室を介して接続した真空処理室１２Ｄ、１２Ｅとを備えて処理システムを形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を搬出入するロードポートを有して第１の方向に沿って設けた第１の大気圧搬送室と、
前記第１の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第１の搬送機構と、
前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に、前記第１の大気圧搬送室に直交するように第２の方向に沿って設けられる第１の真空搬送室と、
前記第１の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第２の搬送機構と、
前記第１の大気圧搬送室に接続されると共に前記第２の真空搬送室に沿って並行させて設けられる大気圧バッファ搬送室と、
前記大気圧バッファ搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するためのバッファ用搬送機構と、
前記大気圧バッファ搬送室に直列に接続されると共に、前記第１の真空搬送室に沿って並行させて設けられる第２の大気圧搬送室と、
前記第２の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第３の搬送機構と、
前記第１の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、
前記第２の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続された少なくとも１つの真空処理室と、
を備えたことを特徴とする被処理体の処理システム。
【請求項２】
前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に前記大気圧バッファ搬送室を前記第１の真空搬送室との間で挟み込むようにして前記大気圧バッファ搬送室に沿って並行させて設けられる第２の真空搬送室と、
前記第２の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第４の搬送機構と、
前記第２の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の被処理体の処理システム。
【請求項３】
前記バッファ用搬送機構は高速移動が可能であることを特徴とする請求項１または２記載の被処理体の処理システム。
【請求項４】
被処理体を搬出入するロードポートを有して第１の方向に沿って設けた第１の大気圧搬送室と、
前記第１の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第１の搬送機構と、
前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に、前記第１の大気圧搬送室に直交するように第２の方向に沿って設けられる第１の真空搬送室と、
前記第１の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第２の搬送機構と、
前記第１の大気圧搬送室に接続されると共に、前記第１の真空搬送室に沿って並行させて設けられる第２の大気圧搬送室と、
前記第２の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第３の搬送機構と、
前記第１の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、
前記第２の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続された少なくとも１つの真空処理室と、
を備えたことを特徴とする被処理体の処理システム。
【請求項５】
前記第１の大気圧搬送室と前記第２の大気圧搬送室との接続部には、前記被処理体を一時的に保持する中継載置台が設けられることを特徴とする請求項４記載の被処理体の処理システム。
【請求項６】
前記真空搬送室と前記第２の大気圧搬送室との間には、真空引き可能になされたロードロック室が設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の被処理体の処理システム。
【請求項７】
前記第１及び第２の大気圧搬送室の端部には、前記被処理体の位置合わせを行うための位置合わせ機構が設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の被処理体の処理システム。
【請求項８】
前記真空搬送室に接続される真空処理室には、前記被処理体に対して大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う真空処理室が含まれ、且つ前記第２の大気圧搬送室に接続される真空処理室では前記被処理体に対して処理前、或いは処理後において大気に晒されても影響を与えない処理が行われることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の被処理体の処理システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の被処理体の処理システムを用いて被処理体に所定の処理を連続的に施す処理方法において、
前記被処理体に、真空搬送室に接続された複数の真空処理室で連続的に所定の処理を施した後に、大気圧搬送室に接続された真空処理室で所定の処理を施すようにしたことを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の被処理体の処理システムを用いて被処理体に所定の処理を連続的に施す処理方法において、
前記被処理体に、大気圧搬送室に接続された真空処理室で所定の処理を施した後に、真空搬送室に接続された複数の真空処理室で連続的に所定の処理を施すようにしたことを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して所定の処理を施すための被処理体の処理システム及び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスを製造するためには、被処理体である例えば半導体ウエハに対して、成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、アニール処理、改質処理、プリクリーン処理等が必要に応じて繰り返し行われ、薄膜が多層に積層されて行く。このように、半導体ウエハに対しては、必要な処理が多数行われるので、各処理の効率化を図ってスループットを向上させる目的で、ウエハを搬送するための１つの搬送室に対して、複数の処理室を連通及び遮断可能に接続し、ウエハに対してある１つの処理室で所定の処理が終了したならば、このウエハを上記搬送室を介して他の処理室へ搬送するようにして別の処理を行う、という具合に必要な処理を連続的に行うようにしている。
【０００３】
このような処理システムの一例としては、以下の処理システムが知られている。まず、特許文献１には、多角形、例えば６角形、或いは８角形状の真空搬送室の周囲に必要な処理室を直接的に連結してクラスタツール化し、各処理室間に亘ってウエハを渡り歩くようにしながら連続処理を行うようにしている点が開示されている。
特許文献２には、横に長い直方体状に形成された真空搬送室の側壁に、複数の処理室を直接的に連結し、各処理室間に亘ってウエハを渡り歩くようにしながら連続処理を行うようにしている点が開示されている。
また特許文献３、４には、横に長い直方体状に形成された大気圧搬送室の側壁に、真空引き可能になされたロードロック室を介して複数の処理室を連結し、処理室間に亘ってウエハを渡り歩くようにしながら連続処理を行うようにしている点が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３２４８２９号公報
【特許文献２】
特開平８−１１９４０９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１５１５６８号公報
【特許文献４】
特開２００２−１３４５８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記半導体ウエハに対して真空雰囲気下で処理を行う場合、処理の種類によっては、当該処理の後に次の処理室へウエハを搬送する時に、自然酸化膜等の付着防止を図るために真空雰囲気下でこのウエハを搬送することが望まれる場合もあるし、或いは自然酸化膜の付着等の恐れがない場合には真空雰囲気下でなくて大気圧の雰囲気下で搬送してもよいような場合もある。上記した真空搬送室は、その機構上においてシール性や内部の搬送機構の駆動系が非常に複雑化することから、できるだけこの真空搬送室を小型化することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の場合のように、全ての処理室を多角形の真空搬送室に連結してクラスタツール状の処理システムとした場合には、各処理室間に空きスペースがかなり発生し、処理システムの占有スペースがかなり増大する、といった問題がある。特に、真空搬送室を複数個連結したような場合には、処理システムの外部に対してウエハを搬出入させるウエハ搬出入側の搬送機構が多忙となってウエハ搬送待ちが生ずる恐れがあるので、スループットを低下させる問題がある。
また特許文献２の場合のように、横長の大きな真空搬送室を有する場合には、上述のようにこの真空搬送室のコストは同じ大きさの大気圧搬送室のコストと比較して非常に高価になるため、コストパフォーマンスが低下する、といった問題がある。
【０００７】
また特許文献３、４の場合のように、横長の大きな大気圧搬送室を有する場合には、このコストは真空搬送室のコストと比較して低い、という利点はあるが、この場合には、２つの処理室に亘ってウエハを搬送する際にはこのウエハは必ず大気圧の雰囲気下を通るので、処理後のウエハを真空雰囲気下にて搬送することができない、という問題点がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、真空雰囲気下での搬送が必要な真空処理室を真空搬送室に連結し、大気圧雰囲気下でも搬送が可能な真空処理室を大気圧搬送室へ連結することにより、占有スペースやコストを大幅に削減することができ、しかもスループットを向上させることが可能な被処理体の処理システム及び処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、被処理体を搬出入するロードポートを有して第１の方向に沿って設けた第１の大気圧搬送室と、前記第１の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第１の搬送機構と、前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に、前記第１の大気圧搬送室に直交するように第２の方向に沿って設けられる第１の真空搬送室と、前記第１の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第２の搬送機構と、前記第１の大気圧搬送室に接続されると共に前記第２の真空搬送室に沿って並行させて設けられる大気圧バッファ搬送室と、前記大気圧バッファ搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するためのバッファ用搬送機構と、前記大気圧バッファ搬送室に直列に接続されると共に、前記第１の真空搬送室に沿って並行させて設けられる第２の大気圧搬送室と、前記第２の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第３の搬送機構と、前記第１の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、前記第２の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続された少なくとも１つの真空処理室と、を備えたことを特徴とする被処理体の処理システムである。
【０００９】
このように、被処理体を搬出入するロードポートを有する第１の大気圧搬送室に対して直交するように第１の真空搬送室と大気圧バッファ搬送室をそれぞれ連結して設け、更にこの大気圧バッファ搬送室に第２の大気圧搬送室を連結して設け、上記第１の真空搬送室に、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う複数の真空処理室をそれぞれ接続して設け、第２の大気圧搬送室に例えば処理の前後に大気に晒されても影響を与えない真空処理室を接続して設けるようにしたので、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理は第１の真空搬送室に接続した真空処理室で連続的に行い、処理の前後に大気に晒されても影響を与えない処理は第２の大気圧搬送室に接続した真空処理室で行うことができる。従って、処理システム全体の占有スペースと装置コストをそれぞれ削減でき、しかもスループットも高く維持することができる。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に前記大気圧バッファ搬送室を前記第１の真空搬送室との間で挟み込むようにして前記大気圧バッファ搬送室に沿って並行させて設けられる第２の真空搬送室と、前記第２の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第４の搬送機構と、前記第２の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、を備える。
また例えば請求項３に規定するように、前記バッファ用搬送機構は高速移動が可能である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、被処理体を搬出入するロードポートを有して第１の方向に沿って設けた第１の大気圧搬送室と、前記第１の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第１の搬送機構と、前記第１の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続されると共に、前記第１の大気圧搬送室に直交するように第２の方向に沿って設けられる第１の真空搬送室と、前記第１の真空搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第２の搬送機構と、前記第１の大気圧搬送室に接続されると共に、前記第１の真空搬送室に沿って並行させて設けられる第２の大気圧搬送室と、前記第２の大気圧搬送室内にその長手方向へ移動可能に設けられて前記被処理体を保持して搬送するための第３の搬送機構と、前記第１の真空搬送室に接続された複数の真空処理室と、前記第２の大気圧搬送室に、真空引き可能になされたロードロック室を介して接続された少なくとも１つの真空処理室と、を備えたことを特徴とする被処理体の処理システムである。
【００１２】
このように、被処理体を搬出入するロードポートを有する第１の大気圧搬送室に対して直交するように第１の真空搬送室と第２の大気圧搬送室をそれぞれ連結して設け、上記第１の真空搬送室に、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う複数の真空処理室をそれぞれ接続して設け、第２の大気圧搬送室に例えば処理の前後に大気に晒されても影響を与えない真空処理室を接続して設けるようにしたので、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理は第１の真空搬送室に接続した真空処理室で連続的に行い、処理の前後に大気に晒されても影響を与えない処理は第２の大気圧搬送室に接続した真空処理室で行うことができる。従って、処理システム全体の占有スペースと装置コストをそれぞれ削減でき、しかもスループットも高く維持することができる。
【００１３】
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記第１の大気圧搬送室と前記第２の大気圧搬送室との接続部には、前記被処理体を一時的に保持する中継載置台が設けられる。
また例えば請求項６に規定するように、前記真空搬送室と前記第２の大気圧搬送室との間には、真空引き可能になされたロードロック室が設けられる。
また例えば請求項７に規定するように、前記第１及び第２の大気圧搬送室の端部には前記被処理体の位置合わせを行うための位置合わせ機構が設けられる。  また例えば請求項８に規定するように、前記真空搬送室に接続される真空処理室には、前記被処理体に対して大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う真空処理室が含まれ、且つ前記第２の大気圧搬送室に接続される真空処理室では前記被処理体に対して処理前、或いは処理後において大気に晒されても影響を与えない処理が行われる。
【００１４】
請求項９に係る発明は、上記処理システムを用いて行われる方法発明であり、すなわち上記いずれかの被処理体の処理システムを用いて被処理体に所定の処理を連続的に施す処理方法において、前記被処理体に、真空搬送室に接続された複数の真空処理室で連続的に所定の処理を施した後に、大気圧搬送室に接続された真空処理室で所定の処理を施すようにしたことを特徴とする処理方法である。
請求項１０に係る発明は、上記処理システムを用いて行われる他の方法発明であり、すなわち上記いずれかの被処理体の処理システムを用いて被処理体に所定の処理を連続的に施す処理方法において、前記被処理体に、大気圧搬送室に接続された真空処理室で所定の処理を施した後に、真空搬送室に接続された複数の真空処理室で連続的に所定の処理を施すようにしたことを特徴とする処理方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の処理システム及び処理方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る被処理体の処理システムの第１実施例を示す概略構成図、図２は位置決め装置を示す側面図、図３はバッファ用搬送機構の一例を示す構成図である。ここでは被処理体として半導体ウエハを用いた場合について説明する。
【００１６】
まず、図１を参照して被処理体の処理システムについて説明する。
図１に示すように、この処理システム２は、第１の方向に沿って延びる横長の箱体により形成される第１の大気圧搬送室４と、上記第１の方向に対して直交する第２の方向に沿って延びる横長の箱体によりそれぞれ形成される第１の真空搬送室６、大気圧バッファ搬送室８及び第２の大気圧搬送室１０とを有している。上記各搬送室４、６、８、１０は例えばステンレススチールによりその外殻が形成されている。
【００１７】
そして、上記第１の真空搬送室６を区画する長手方向の側壁には、被処理体である例えば半導体ウエハＷに所定の処理を施すための複数、図示例では３つの真空処理室１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃがそれぞれ開閉可能になされたゲートバルブＧを介して直接的に接続して設けられている。
また、上記第２の大気圧搬送室１０を区画する長手方向の側壁には、それぞれ真空引き可能になされたロードロック室１４Ｄ、１４Ｅ及びこの両側に設けられるゲートバルブＧを介して図示例では２つの真空処理室１２Ｄ、１２Ｅがそれぞれ接続して設けられている。尚、この真空処理室１２Ｄ、１２Ｅは、少なくとも１つ設けられており、更に３個以上設けるようにしてもよい。
【００１８】
上記第１の大気圧搬送室４内は、清浄空気やＮ２  ガス等の不活性ガスにより大気圧状態、または陽圧状態の雰囲気になされており、その長手方向の一側壁には、複数、図示例では３つの搬出入口１６が設けられている。そして、この各搬出入口１６にはロードポート１８がそれぞれ設けられており、このロードポート１８に、半導体ウエハＷを複数枚、例えば２５枚程度収容し得るカセットＣが載置できるようになっている。そして、この第１の大気圧搬送室４内には、上記ウエハＷを保持して搬送するための第１の搬送機構２０が設けられている。具体的には、この第１の搬送機構２０は、この長手方向に沿って設けられる案内レール２２上に沿って、例えばリニアモータ機構によって走行移動し得るベース２３を有しており、このベース２３に複数本、例えば２本の屈伸可能になされた多関節アーム２４Ａ、２４Ｂが取り付けられている。この多関節アーム２４Ａ、２４Ｂは、上下方向及び旋回方向にも移動可能になされており、このアーム２４Ａ、２４ＢでウエハＷを保持して搬送するようになっている。尚、このアーム２４Ａ、２４Ｂは多関節のものに限定されず、その数量も３以上設けてもよい。この点は後述する他の搬送機構も同様である。
【００１９】
また、この第１の大気圧搬送室４の一端部には、ウエハＷの位置合わせを行うための第１の位置合わせ機構として第１のオリエンタ２６が設けられている。この第１のオリエンタ２６は、図２にも示すように駆動モータ２８によって回転される基準台３０を有しており、この上にウエハＷを載置した状態で回転するようになっている。基準台３０の外周には、ウエハＷの周縁部を検出するための、例えば光学式の光学センサ３２が設けられる。この光学センサ３２は基準台３０の半径方向に沿って配置した所定の長さのライン状の発光素子３２Ａと、ウエハ周縁部を挟んでこれと対応するように配置した受光素子３２Ｂとよりなり、カーテン状のレーザ光Ｌをウエハ端部に照射してこの変動を検出できるようになっている。そして、検出演算部３４ではウエハＷの偏心量、偏心方向及びウエハＷに形成されている切り欠き目印としての例えばノッチやオリエンテーションフラットの回転位置、すなわち方位を認識できるようになっている。
【００２０】
また上記第１の真空搬送室６内は、例えば１０〜１００Ｐａ程度の真空雰囲気になされており、この第１の真空搬送室６は、真空状態と大気圧復帰状態とを迅速に実現することができるように真空引き可能になされたロードロック室１４Ａ（以下に説明するロードロック室は全てこのような特性を有する）と、この両側に設けられるゲートバルブＧを介して上記第１の大気圧搬送室４の他方の側壁の略中央部に、これに直交するように接続して設けられる。上記ロードロック室１４Ａ内では少なくとも１枚のウエハＷを保持できるようになされている。そして、この第１の真空搬送室６内には、上記ウエハＷを保持して搬送するための第２の搬送機構３６が設けられている。
【００２１】
具体的には、この第２の搬送機構３６は、この長手方向に沿って設けられる案内レール３８上に沿って、例えばリニアモータ機構によって走行移動し得るベース４０を有しており、このベース４０に先の第１の搬送機構２０の構成と同様に、複数本、例えば２本の屈伸可能になされた多関節アーム４２Ａ、４２Ｂが取り付けられている。この多関節アーム４２Ａ、４２Ｂは、上下方向及び旋回方向にも移動可能になされており、このアーム４２Ａ、４２ＢでウエハＷを保持して搬送するようになっている。
【００２２】
そして、この第１の真空搬送室６の長手方向の側壁に、前述したように、複数、ここでは３つの真空処理室１２Ａ〜１２Ｃが、それぞれゲートバルブＧを介して接続されている。これらの真空処理室１２Ａ〜１２Ｃでは、ウエハＷに対しては少なくとも２つ以上の処理を連続的に行うような真空処理室１２Ａ〜１２Ｃが接続されており、しかもウエハＷに対して大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う真空処理室が少なくとも含まれている。例えば処理後のウエハＷを大気圧の雰囲気に晒したくないような処理を行う真空処理室は、この第１の真空処理室６に接続されることになる。尚、この場合、この第１の真空搬送室６から搬出する直前にウエハＷに対して行う処理は、この処理後のウエハＷを大気圧の雰囲気に晒しても影響のない処理が行われ、またそのような処理を行う真空処理室が上記３つの真空処理室１２Ａ〜１２Ｃの内の１つに含まれる。
【００２３】
また、上記大気圧バッファ搬送室８は、上記第１の大気圧搬送室４の長手方向の側壁に、これと直交するように接続し、且つ上記第１の真空処理室６と並行するようにして設けられている。この大気圧バッファ搬送室８内は、上記第１の大気圧搬送室４内と連通状態になされており、従ってその内部は清浄空気やＮ２  ガス等の不活性ガスにより大気圧状態、または陽圧の状態になされている。
そして、この大気圧バッファ搬送室８内には、その長手方向に沿ってウエハＷを搬送するためのバッファ用搬送機構４４が設けられる。具体的には、図３にも示すように、このバッファ用搬送機構４４は、この長手方向に沿って設けられる案内レール４６上に沿って例えばリニアモータ機構によって走行移動し得るベース４８を有している。そして、このベース４８に複数段、例えば図３では５段になされたウエハ支持棚５０を有するウエハ収容容器５２を取り付け固定して設けており、上記ウエハ支持棚５０にウエハＷを支持させた状態で最大５枚のウエハＷを搬送し得るようになっている。
【００２４】
また、上記第２の大気圧搬送室１０は、上記大気圧バッファ搬送室８に直列状態となるように連通させて接続されている。従って、この第２の大気圧搬送室１０内も清浄空気やＮ２  ガス等の不活性ガスで大気圧状態、はたは陽圧状態の雰囲気になされている。
そして、この第２の大気圧搬送室１０内には、上記ウエハＷを保持して搬送するための第３の搬送機構５４が設けられている。具体的には、この第３の搬送機構５４は、この長手方向に沿って設けられる案内レール５６上に沿って、例えばリニアモータ機構によって走行移動し得るベース５８を有しており、このベース５８に先の第１に搬送機構２０の構成と同様に、複数本、例えば２本の屈伸可能になされた多関節アーム６０Ａ、６０Ｂが取り付けられている。この多関節アーム６０Ａ、６０Ｂは、上下方向及び旋回方向にも移動可能になされており、このアーム６０Ａ、６０ＢでウエハＷを保持して搬送するようになっている。
【００２５】
また、この第２の大気圧搬送室１０の一端部には、ウエハＷの位置合わせを行うために、先の第１のオリエンタ２６と同様な構成の第２の位置合わせ機構として第２のオリエンタ６２が設けられている。そして、この第２の大気圧搬送室１０の長手方向の側壁に、それぞれ真空引き可能になされたロードロック室１４Ｄ、１４Ｅを介して前記２つの真空処理室１２Ｄ、１２Ｅが接続されている。このロードロック室１４Ｄ、１４Ｅの両側にはそれぞれゲートバルブＧが介在されている。そして各ロードロック室１４Ｄ、１４Ｅは、先のロードロック室１４Ａよりもその寸法が長く設定されており、内部に少なくとも２枚のウエハを保持できるように例えば前後に２ヵ所のウエハ載置部（図示せず）が設けられる。そして、これらのウエハ載置部間に屈伸及び旋回が可能になされた搬送アーム６４Ｄ、６４Ｅが設けられており、これらのロードロック室１４Ｄ、１４Ｅと上記各真空処理室１２Ｄ、１２Ｅとの間で、それぞれウエハＷの受け渡しをできるようになっている。そして、上記真空処理室１２Ｄ、１２Ｅでは、ウエハＷに対して処理前、或いは処理後において大気に晒されても影響を与えない処理が行われる。
【００２６】
また、上記第２の大気圧搬送室１０の長手方向の側壁の一端部と、上記第１の真空搬送室６の他端部との間には、真空引き可能になされたロードロック室１４Ｂがその９０度方向の側壁にゲートバルブＧをそれぞれ介在させて設けられており、上記第２の大気圧搬送室１０と上記第１の真空搬送室６との間でウエハＷを搬送し得るようになっている。このロードロック室１４Ｂ内では少なくとも１枚のウエハＷを保持できるようになされている。
【００２７】
次に、以上のように構成された処理システム２を用いて行われる被処理体の処理方法及び搬送方法について説明する。
まず、未処理の半導体ウエハＷは、第１の大気圧搬送室４に設けた各ロードポート１８に載置したカセットＣから第１の搬送機構２０を用いて取り出されて、この処理システム２内に取り込まれる。そして、この取り込まれたウエハＷに対して所定の一連の処理が行われて処理が完了したウエハＷは、再度このカセットＣ内に収容されることになる。
【００２８】
＜最初に真空処理室１２Ａ〜１２Ｃで処理を行う場合＞
上記取り込まれたウエハＷに対して最初に真空処理室１２Ａ〜１２Ｃで処理を行う場合には、ウエハＷは概略的には、第１のオリエンタ２６→ロードロック室１４Ａ→第１の真空搬送室６→真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ→ロードロック室１４Ｂ→第２の大気圧搬送室１０→ロードロック室１４Ｄ、１４Ｅ→真空処理室１２Ｄ、１２Ｅ→第２の大気圧搬送室１０→大気圧バッファ搬送室８→第１の大気圧搬送室４の順で移送される。
すなわち、最初に第１の真空搬送室６に接続された真空処理室１２Ａ〜１２Ｃの内のいずれかの真空処理室内で処理を行う場合には、第１の搬送機構２０により上記ロードポート１８から取り込んだウエハＷを第１のオリエンタ２６に搬送してこのウエハＷを位置合わせし、位置合わせ後のウエハＷをロードロック室１４Ａへ搬送し、そして、このロードロック室１４Ａ内のウエハＷを第２の搬送機構３６を用いて第１の真空搬送室６内へ取り込む。尚、ロードロック室１４Ａを開閉する際には、周知のように真空室側の真空破壊が生じないように必ず圧力調整がなされるが、この点は他の全てのロードロック室においても同様である。
【００２９】
この第１の真空搬送室６内へ取り込んだウエハＷは、必要に応じて各真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ間を渡り歩くように搬送されて連続処理が行われることになる。当然のこととして、ウエハＷを各真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ間に亘って連続搬送する際には上記第２の搬送機構３６を用いて真空雰囲気下にて行われることになり、ウエハＷは大気圧の雰囲気に晒されることはない。尚、上記真空処理室１２Ａ〜１２Ｃの各処理の態様によっては、必ずしも全ての真空処理室１２Ａ〜１２Ｃで連続的に処理を行う必要はなく、少なくとも２以上の真空処理室で処理が行われる。この場合、２つ或いは３つの処理の内、最後の処理は、この処理後にウエハＷを大気に晒しても悪影響を与えないような処理が行われる。
【００３０】
このようにして、真空処理室１２Ａ〜１２Ｃにて必要とする連続処理が完了したウエハＷは、この第１の真空搬送室６の他端部に設けたロードロック室１４Ｂに搬出され、このウエハＷは第３の搬送機構５４を用いてロードロック室１４Ｂから第２の大気圧搬送室１０内に取り込まれる。尚、この場合、ウエハＷを、他方のロードロック室１４Ａ、第１の大気圧搬送室４及び大気圧バッファ搬送室８を介して第２の大気圧搬送室１０へ搬送してもよいが、この経路は長過ぎて搬送に長時間を要すことからスループットを低下させるので好ましくない。
【００３１】
そして、第２の大気圧搬送室１０内へ取り込まれたこのウエハＷは、この第２の大気圧搬送室１０に接続されたロードロック室１４Ｄ、１４Ｅのいずれか一方へ第３の搬送機構５４を用いて搬入され、このロードロック室１４Ｄ、或いは１４Ｅへ搬入されたウエハＷは圧力調整後に、搬送アーム６４Ｄ、或いは６４Ｅを用いて真空処理室１２Ｄ、或いは１２Ｅへ搬入されてここで所定の処理が施される。処理後のウエハＷは上記とは逆の経路を経て第２の大気圧搬送室１０側に戻されることになる。この場合、両真空処理室１２Ｄ、１２Ｅで連続処理する場合もあるし、いずれか一方の真空処理室のみで処理をする場合もある。
【００３２】
このようにして、上記真空処理室１２Ｄ、１２Ｅでの処理が完了したウエハＷは、第３の搬送機構５４により大気圧バッファ搬送室８内のバッファ用搬送機構４４のウエハ収容容器５２（図３参照）へ移載される。このバッファ用搬送機構４４では、図３に示すように最大５枚のウエハＷを保持でき、適当枚数の処理済みのウエハＷを保持したならば、これを第１の大気圧搬送室４に向けて走行移動させる。尚、この場合、すでに全ての処理が完了しているので、走行移動中にウエハＷにある程度の許容範囲の位置ずれが生じてもよいので、バッファ用搬送機構４４を高速走行させてもよく、その分、スループットを向上できる。
そして、このバッファ用搬送機構４４が第１の大気圧搬送室４側に到達したならば（図１中で右側に到達）、このバッファ用搬送機構４４に保持されている処理済みのウエハＷは、第１の大気圧搬送室４内の第１の搬送機構２０を用いてロードポート１８における所定のカセットＣ内へ収容されることになる。
【００３３】
＜最初に真空処理室１２Ｄ、１２Ｅで処理を行う場合＞
この処理システム２内に取り込まれたウエハＷに対して最初に真空処理室１２Ｄ、１２Ｅで処理を行う場合には、ウエハＷは、概略的には、大気圧バッファ搬送室８→第２の大気圧搬送室１０→第２のオリエンタ６２→ロードロック室１４Ｄ、１４Ｅ→真空処理室１２Ｄ、１２Ｅ→第２の大気圧搬送室１０→ロードロック室１４Ｂ→第１の真空搬送室６→真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ→ロードロック室１４Ａ→第１の大気圧搬送室４の順で移送される。
【００３４】
すなわち、最初に第２の大気圧搬送室１０に接続した真空処理室１２Ｄ、１２Ｅの内のいずれかの真空処理室内で処理を行う場合には、第１の搬送機構２０により上記ロードポート１８から取り込んだウエハＷを大気圧バッファ搬送室８内のバッファ用搬送機構４４のウエハ収容容器５２（図３参照）へ移載する。このバッファ用搬送機構４４では最大５枚のウエハＷを保持でき、適当枚数の未処理のウエハＷを保持したならば、これを第２の大気圧搬送室１０に向けて走行移動させる。この際、後でウエハの位置合わせを行うことから走行移動中にウエハＷにある程度の許容範囲の位置ずれが生じてもよいので、バッファ用搬送機構４４を高速走行させてもよく、この場合にはその分、スループットを向上できる。
【００３５】
そして、このバッファ用搬送機構４４が第２の大気圧搬送室１０に到達したならば、ここにバッファ用搬送機構４４を待機させた状態で第３の搬送機構５４を用いて上記バッファ用搬送機構４４からウエハＷを受け取り、このウエハＷを第２のオリエンタ６２に搬送してこのウエハＷを位置合わせする。そして、位置合わせ後のウエハＷをロードロック室１４Ｄ、１４Ｅのいずれか一方へ搬入し、このロードロック室１４Ｄ、或いは１４Ｅへ搬入されたウエハＷは圧力調整後に、搬送アーム６４Ｄ、或いは６４Ｅを用いて真空処理室１２Ｄ、或いは１２Ｅへ搬入されて所定の処理が施される。
処理後のウエハＷは上記と逆の経路を経て第２の大気圧搬送室１０側に戻される。この場合、両真空処理室１２Ｄ、１２Ｅで連続処理する場合もあるし、いずれか一方の真空処理室のみで処理する場合もある。
【００３６】
このように真空処理室１２Ｄ、１２Ｅでの処理が完了したウエハＷは、第３の搬送機構５４を用いてロードロック室１４Ｂ内に搬入され、このロードロック室１４Ｂ内のウエハＷは第２の搬送機構３６を用いて第１の真空搬送室６内に取り込まれる。この場合、ウエハＷを大気圧バッファ搬送室８、第１の大気圧搬送室４及びロードロック室１４Ａを経由して第１の真空搬送室６内へ取り込んでもよいが、この経路は長過ぎてスループットを低下させるので好ましくない。
そして、この第１の真空搬送室６内へ取り込まれたウエハＷは、必要に応じて各真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ間を渡り歩くように搬送されて連続処理が行われることになる。当然のこととして、ウエハＷを各真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ間に亘って連続搬送する際には上記第２の搬送機構３６を用いて真空雰囲気下にて行われることになり、ウエハＷは大気圧の雰囲気に晒されることはない。尚、上記真空処理室１２Ａ〜１２Ｃの各処理の態様によっては、必ずしも全ての真空処理室１２Ａ〜１２Ｃで連続的に処理を行う必要はなく、少なくとも２以上の真空処理室で処理が行われる。この場合、２つ或いは３つの処理の内、最後の処理は、この処理後にウエハＷを大気に晒しても悪影響を与えないような処理が行われる。
【００３７】
このようにして、真空処理室１２Ａ〜１２Ｃにて必要とする連続処理が完了した処理済みのウエハＷは、この第１の真空搬送室６の基端部に設けたロードロック室１４Ａに搬出され、この処理済みのウエハＷは第１の搬送機構２０を用いてロードロック室１４Ａから第１の大気圧搬送室４内に取り込まれる。そして、この処理済みのウエハＷはロードポート１８における所定のカセットＣ内へ収容されることになる。
このように設備コストの高い第１の真空処理室６の長さ及び大きさをできるだけ小さくしているので、設備コストを低減できる。また、この処理システム２の全体の配列は無駄な空間が少ないので、その分、占有面積を抑制することができる。尚、上記第１の真空搬送室６には３個の真空処理室１２Ａ〜１２Ｃを接続したが、この設置数は２以上であればよく、この設置数は特に限定されない。また第２の大気圧搬送室１０に接続する真空処理室も１以上であればよく、その設置数は限定されない。
【００３８】
また、上記各真空処理室１２Ａ〜１２Ｅの一例としては、例えば真空処理室１２Ａがウエハ表面の自然酸化膜を除去する洗浄処理を行い、真空処理室１２Ｂが上記洗浄処理後のウエハにＴｉ膜をＣＶＤ成膜する処理を行い、真空処理室１２Ｃが上記Ｔｉ膜上にＴｉＮ膜をＣＶＤ成膜する処理を行い、真空処理室１２Ｄ、１２Ｅが上記ＴｉＮ膜上にＷ（タングステン）膜をＣＶＤ成膜する処理を行う場合などに本発明を適用できる。この場合には、ウエハＷは、真空処理室１２Ａ→真空処理室１２Ｂ→真空処理室１２Ｃ→真空処理室１２Ｄ、或いは真空処理室１２Ｅの順序で搬送されて行くことになる。
【００３９】
＜第２実施例＞
次に、本発明の処理システムの第２実施例について説明する。
上記第１実施例では、大気圧バッファ搬送室８及び第２の大気圧搬送室１０の長手方向の他方の側壁側には何ら部材を配置していなかったが、この第２実施例ではこの他方の側壁側にも種々の部材を配置している。図４はこのような本発明の処理システムの第２実施例を示す概略構成図である。尚、図１に示す構成部分と同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、この第２実施例では、図１に示す第１実施例の第１の大気圧搬送室４に対する大気圧バッファ搬送室８の連結位置をその長手方向の略中央部に位置させ、且つ大気圧バッファ搬送室８及び第２の大気圧搬送室１０の長手方向の他方の側壁側にも、図１に示す第１の真空処理室６や真空処理室１２Ａ〜１２Ｅと同様な構成部材を配置している。すなわち上記大気圧バッファ搬送室８と第２の大気圧搬送室１０を中心として、その両側（図４中では上下方向）に略対称となるように真空搬送室や真空処理室を配置して設けるようにしている。
【００４０】
具体的には、上記大気圧バッファ搬送室８を線対称の中心として、上記ロードロック室１４Ａ及び第１の真空搬送室６と対称になるようにロードロック室６６Ａ、第２の真空搬送室６８及び３つの真空処理室７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃがそれぞれ設けられ、この第２の真空搬送室６８内には、上記第２の搬送機構３６と同じ構成の第４の搬送機構７０が設けられている。上記各真空処理室７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃでは、例えば先の３つの真空処理室１２Ａ〜１２Ｃとそれぞれ同様な処理が行われる。
また上記第２の大気圧搬送室１０を線対称の中心として、上記ロードロック室１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｅ及び真空処理室１２Ｄ、１２Ｅと対称となるように、ロードロック室６６Ｂ、６６Ｄ、６６Ｅ及び２つの真空処理室７２Ｄ、７２Ｅが設けられる。上記各真空処理室７２Ｄ、７２Ｅでは、例えば先の２つの真空処理室１２Ｄ、１２Ｅとそれぞれ同様な処理が行われる。
【００４１】
以上の結果、上記大気圧バッファ搬送室８は第１と第２の真空搬送室６、６８との間に挟み込まれたような状態で互いに並行に配置された状態となる。
このように構成された第２実施例の場合の動作は、先に説明した第１実施例の動作と全く同じであり、第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。ただし、大気圧バッファ搬送室８及び第２の大気圧搬送室１０の両側に各処理室が配置されているので、バッファ用搬送機構４４、第３の搬送機構５４及び第１の搬送機構２０の各動作は設置された真空処理室の数が増加した分だけの忙しさとなる。
【００４２】
尚、上記各真空処理室７２Ａ〜７２Ｃでの処理は、上記真空処理室１２Ａ〜１２Ｃの各処理とそれぞれ同じである必要はなく、ウエハＷに対して大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う真空処理室が含まれていればよい。
また上記真空処理室７２Ｄ、７２Ｅでの処理も、上記真空処理室１２Ｄ、１２Ｅの各処理とそれぞれ同じである必要はなく、ウエハＷに対して処理前、或いは処理後において大気に晒されても影響を与えないような処理を行う真空処理室であればよい。
【００４３】
＜第３実施例＞
次に第３実施例について説明する。
先の図１に示す第１実施例では、第２の大気圧搬送室１０と第１の大気圧搬送室４との間のウエハＷの高速搬送とウエハＷの搬送に対するバッファ機能を可能とするために大気圧バッファ搬送室８とバッファ用搬送機構４４を設けたが、これに限定されず、この部分を第２の大気圧搬送室で構成してもよい。図５はこのような本発明の処理システムの第３実施例を示す概略構成図である。尚、図１に示す構成部分と同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、この第３実施例では、図１に示す第１実施例中の大気圧バッファ搬送室８及びバッファ用搬送機構４４を設けず、その分、第２の大気圧搬送室１０及び案内レール５６の各長さを延長させて第１の大気圧搬送室４の側壁に連通するように接続している。そして、この第１の大気圧搬送室４との接続部に、ウエハＷを一時的に保持する中継載置台８０が設けられて、ウエハＷの搬送に対してバッファ機能を持たせている。図６はこの中継載置台８０の斜視図を示しており、例えば図３中に示すバッファ用搬送機構４４の上部構造と同様な構成になっており、ウエハ収容容器８２とこの内面に多段、図示例では５段に設けたウエハ支持棚８４とよりなり、このウエハ支持棚８４に最大５枚のウエハＷを保持させ得るようになっている。そして、この中継載置台８０にウエハＷを一時的に保持させることにより、第１と第３の搬送機構２０、５４との間でウエハＷの受け渡しをバッファ的に弾力性を持たせながら行い得るようになっている。
【００４５】
尚、この場合、上記中継載置台８０を設けないで、第１と第３の搬送機構２０、５４との間で直接的にウエハＷの受け渡しを行うようにしてもよい。
この第３実施例の場合には、大気圧バッファ搬送室８を設けていない分だけウエハＷの搬送に少し時間を要してスループットは低下するが、それ以外の点については第１実施例の場合と同様な作用効果を発揮することができる。
【００４６】
＜第４実施例＞
次に第４実施例について説明する。
図７は本発明の処理システムの第４実施例を示す概略構成図である。
この第４実施例は、図５に示す第３実施例中の第２の大気圧搬送室１０に連結した２つのロードロック室１４Ｄ、１４Ｅ付きの真空処理室１２Ｄ、１２Ｅを、上記第２の大気圧搬送室１０の反対側の側壁であって、第１の大気圧搬送室４に近い側に取り付け固定している。そして、この第２の大気圧搬送室１０の長さを、可能な限り短くしてこの処理システムの長さ方向（図７中の左右方向）の占有スペースを減じて幅方向（図７中の上下方向）へ振り分けるようにしている。この第４実施例の場合にも、先の第３実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００４７】
尚、上記各実施例では第１及び第２の真空搬送室６、６８内ではリニアモータ機構を利用した第２及び第４の搬送機構３６、７０を用いたが、これに代えて、例えば多関節アーム４２Ａ、４２Ｂの設けられたベース４０（図１参照）を、図示しない旋回可能になされた大型の屈伸アームの先端に取り付けるようにし、そして、この大型の屈伸アームを屈伸させることにより上記ベース４０を所望する真空処理室１２Ａ〜１２Ｃ、或いは７２Ａ〜７２Ｃの前に位置付けするようにしてもよい。これによれば、リニアモータ機構を使用しない分だけ摺動部分がなくなり、その分、パーティクルの発生を抑制することができる。
またここでは被処理体として半導体ウエハＷを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明を適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の処理システム及び処理方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１〜３、５〜１０に係る発明によれば、被処理体を搬出入するロードポートを有する第１の大気圧搬送室に対して直交するように第１の真空搬送室と大気圧バッファ搬送室をそれぞれ連結して設け、更にこの大気圧バッファ搬送室に第２の大気圧搬送室を連結して設け、上記第１の真空搬送室に、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う複数の真空処理室をそれぞれ接続して設け、第２の大気圧搬送室に例えば処理の前後に大気に晒されても影響を与えない真空処理室を接続して設けるようにしたので、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理は第１の真空搬送室に接続した真空処理室で連続的に行い、処理の前後に大気に晒されても影響を与えない処理は第２の大気圧搬送室に接続した真空処理室で行うことができる。従って、処理システム全体の占有スペースと装置コストをそれぞれ削減でき、しかもスループットも高く維持することができる。
請求項４に係る発明によれば、被処理体を搬出入するロードポートを有する第１の大気圧搬送室に対して直交するように第１の真空搬送室と第２の大気圧搬送室をそれぞれ連結して設け、上記第１の真空搬送室に、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理を行う複数の真空処理室をそれぞれ接続して設け、第２の大気圧搬送室に例えば処理の前後に大気に晒されても影響を与えない真空処理室を接続して設けるようにしたので、例えば大気に晒されることなく連続搬送を行うことが望ましい処理は第１の真空搬送室に接続した真空処理室で連続的に行い、処理の前後に大気に晒されても影響を与えない処理は第２の大気圧搬送室に接続した真空処理室で行うことができる。従って、処理システム全体の占有スペースと装置コストをそれぞれ削減でき、しかもスループットも高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る被処理体の処理システムの第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】位置決め装置を示す側面図である。
【図３】バッファ用搬送機構の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の処理システムの第２実施例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の処理システムの第３実施例を示す概略構成図である。
【図６】中継載置台を示す斜視図である。
【図７】本発明の処理システムの第４実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２  処理システム
４  第１の大気圧搬送室
６  第１の真空搬送室
８  大気圧バッファ搬送室
１０  第２の大気圧搬送室
１２Ａ〜１２Ｅ  真空処理室
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅ  ロードロック室
１８  ロードポート
２０  第１の搬送機構
２６  第１のオリエンタ（位置合わせ機構）
３６  第２の搬送機構
４４  バッファ用搬送機構
５４  第３の搬送機構
６２  第２のオリエンタ（位置合わせ機構）
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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】
2004349503.tif 000007
【図６】
2004349503.tif 000008
【図７】
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