(57)【要約】【課題】複数の処理領域において各々基板に対して真空処理を行うにあたり、装置全体のフットプリントを抑えながら、基板の移載に要する時間を短く抑えること。【解決手段】ロードロック室２ａ、２ｂ間に、上流側から下流側に向かって一列に３つの処理ユニット１１及び搬送モジュール１２をこの順番で気密に配列する。また、各々の処理ユニット１１内に上流側からウエハＷを移載するためのウエハ搬送装置２４を配置すると共に、下流端の処理ユニット１１からロードロック室２ｂにウエハＷの移載を行うためのウエハ搬送装置２４を搬送モジュール１２内に設ける。そして、ロードロック室２ａから上流端の処理ユニット１１へのウエハＷの移載と、下流端の処理ユニット１１からロードロック室２ｂへのウエハＷの移載と、上流側の処理ユニット１１ａから下流側の処理ユニット１１へのウエハＷの移載とを同時に行う。【選択図】図２
2012039075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して真空処理を行う真空処理装置において、
常圧雰囲気から基板が搬入される搬入用の予備真空室と、
この予備真空室に接続され、真空雰囲気に維持される処理ステーションと、
この処理ステーションに接続され、当該処理ステーションにて処理された基板を常圧雰囲気に搬出するための搬出用の予備真空室と、
装置の運転制御を行う制御部と、を備え、
前記処理ステーションは、
各々基板を真空処理する複数の処理領域を互いに間隔をおいて一列に配列し、上流側の処理領域から下流側の処理領域に順番に基板が移載される処理領域の列と、
前記搬入用の予備真空室内の基板を、前記処理領域の列の上流端に位置する処理領域に移載するための搬入用の移載機構と、
互いに隣接する前記処理領域の間に配置された受け渡し用の移載機構と、
前記処理領域の列の下流端に位置する処理領域から基板を前記搬出用の予備真空室に移載するための搬出用の移載機構と、を備え、
前記制御部は、
搬入用の予備真空室から処理領域の列の下流端に位置する処理領域に至るまでの各基板を一つ下流側の基板載置位置に移載する移載動作群のうちの少なくとも２つの移載動作について、一部同士の時間帯または全部の時間帯を重ねるように制御信号を出力することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記移載動作群のうちの全ての移載動作を同時に行うように制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記複数の処理領域、前記搬入用の移載機構、前記受け渡し用の移載機構及び前記搬出用の移載機構は、共通の真空容器内に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記複数の処理領域の各々について、上流側に隣接する移載機構の設置領域との間及び下流側に隣接する移載機構の設置領域との間の少なくとも一方を区画壁により区画すると共にこの区画壁に仕切り弁を設けて両領域を気密に区画し、
前記仕切り弁を介して移載機構により基板の移載が行われることを特徴とする請求項１または２に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記処理領域の列は直線状に形成され、前記搬入用の予備真空室は処理領域の列の一端側に配置され、搬出用の予備真空室は当該処理領域の列の他端側に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の真空処理装置。
【請求項６】
前記処理領域の列は、互いに並列に配置された複数の処理領域の列からなり、
互いに隣接する処理領域の列のうち、一方の処理領域の列の一端部に位置する処理領域と他方の処理領域の列の一端部に位置する処理領域との間で基板を移載する受け渡し用の移載機構を備え、
前記互いに並列に配置された複数の処理領域の列は、１本の屈曲した基板移載路を形成していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の真空処理装置。
【請求項７】
処理領域の配列方向を前後方向とすると、前記受け渡し用の移載機構は、互いに隣接する処理領域同士の間の左寄りまたは右寄りに配置され、これらにより受け渡し用の移載機構と処理領域との配置レイアウトが千鳥状に形成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の真空処理装置。
【請求項８】
前記搬入用の予備真空室及び前記搬出用の予備真空室に夫々臨むように設けられた、各々常圧雰囲気である搬入用の常圧搬送室及び搬出用の常圧搬送室と、
前記搬入用の常圧搬送室及び前記搬出用の常圧搬送室に夫々設けられ、前記搬入用の予備真空室内に基板を受け渡す第１の搬送機構及び前記搬出用の予備真空室から基板を受け取る第２の搬送機構と、
前記処理領域の列に沿って配置されると共に、前記搬出用の常圧搬送室内の処理済みの基板を前記搬入用の常圧搬送室内に搬送するための常圧雰囲気とされる領域を形成し、基板を搬送する復路用の搬送機構が配置された常圧搬送路と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して真空処理を行う真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板例えば半導体ウエハ（以下ウエハと言う）に対して真空処理を行う真空処理装置として、内部が真空雰囲気に保たれた真空搬送室の側面に複数の処理チャンバを放射状に接続し、当該真空搬送室内において鉛直軸周りに回転自在及び昇降自在に設けられた共通のウエハ搬送装置（移載機構）によりこれら処理チャンバに対してウエハを搬入出するマルチチャンバシステムやクラスターツールと呼ばれる装置が知られている。このウエハ搬送装置は、ウエハを下方側から支持してウエハの搬入と搬出とを各々行うピックを例えば２枚備えており、これらのピックの進退及び回転動作によって複数枚のウエハを処理チャンバに対して順次搬入出するように構成されている。
【０００３】
各々の処理チャンバの処理領域において行われる真空処理としては、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの成膜処理、あるいはエッチングやアッシングなどのプラズマ処理が挙げられる。そして、この装置では、各々のウエハに対して処理チャンバのいずれかにおいて互いに同じ処理を並列で行う場合（パラレル処理）や、これら処理チャンバを順番に搬送して、互いに異なる複数種類の処理を各々のウエハに連続して行う場合（シリアル処理）がある。
【０００４】
ここで、この装置では、複数の処理チャンバのうち例えば二つの処理チャンバにおいて真空処理がほぼ同時に終了した場合には、これら処理チャンバにおいてウエハの搬入出のタイミングが重なってしまう。この場合には、ウエハ搬送装置がこれら処理チャンバのうち一の処理チャンバに対する搬送動作を終了するまで他の処理チャンバには次のウエハを搬入できないので、当該他の処理チャンバはいわば待機することになる。この時、既述のシリアル処理の場合には、各々の処理チャンバにおいて処理が終了した後、これら処理チャンバから続いて処理を行う処理チャンバにウエハを例えば一斉に搬送することになるので、処理チャンバの台数（連続処理の種類の数量）が多くなる程、待機するウエハが多くなってしまう。
【０００５】
また、各々の処理チャンバにおいて処理に要する処理時間が短くなる程、ウエハの搬入出のタイミングが重なりやすくなり、処理チャンバの待機時間が長くなる。従って、装置全体のスループットを向上させるために、例えば各々の処理チャンバでの処理時間を短縮しても、短縮した分だけ処理チャンバが待機することになる場合があり、処理時間が短くなるにつれて搬送律速の度合いが大きくなってスループットを改善しにくくなってしまう。
【０００６】
特許文献１、２には、真空雰囲気において処理を行う装置について記載されているが、既述の課題については検討されていない。特許文献３には、大気雰囲気にて処理室４０に対して２本の搬送アーム４５ａ，４５ｂを用いてウエハＷの搬入及び搬出を夫々行う技術について記載されているが、真空雰囲気における処理については検討されていない。また、特許文献４には、搬送機構３０の周囲に処理ユニット３１〜３５を設けて、これら処理ユニット３１〜３５に対して搬送機構３０の各アーム３００によって基板をほぼ同時に取り上げることによって、基板の搬送時間によってスループットの律速されない技術について記載されているが、搬送機構３０には各アーム３００を回転させる機構が必要になるので搬送機構３０が大型化してしまう。
特許文献５〜７には、大気側と真空側との間において基板の搬送を行うロードロック構造について記載されているが、大気側の搬送アームの搬送速度が真空側の基板の搬送や処理に追いつくことのできない構造となっている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１１１４４９
【特許文献２】特開２００１−５３１３１
【特許文献３】特開２００９−１６７２７
【特許文献４】特開２００３−１７４０７０（段落００３１、図１）
【特許文献５】米国特許公報６，０５９，５０７号
【特許文献６】米国特許公報６，０７９，９２８号
【特許文献７】米国特許公報５，９０９，９９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の処理領域において各々基板に対して真空処理を行うにあたり、装置全体のフットプリントを抑えながら、各々の処理領域において基板の真空処理を終了してから次の基板に対して真空処理を開始するまでの時間を短く抑えることのできる真空処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の真空処理装置は、
基板に対して真空処理を行う真空処理装置において、
常圧雰囲気から基板が搬入される搬入用の予備真空室と、
この予備真空室に接続され、真空雰囲気に維持される処理ステーションと、
この処理ステーションに接続され、当該処理ステーションにて処理された基板を常圧雰囲気に搬出するための搬出用の予備真空室と、
装置の運転制御を行う制御部と、を備え、
前記処理ステーションは、
各々基板を真空処理する複数の処理領域を互いに間隔をおいて一列に配列し、上流側の処理領域から下流側の処理領域に順番に基板が移載される処理領域の列と、
前記搬入用の予備真空室内の基板を、前記処理領域の列の上流端に位置する処理領域に移載するための搬入用の移載機構と、
互いに隣接する前記処理領域の間に配置された受け渡し用の移載機構と、
前記処理領域の列の下流端に位置する処理領域から基板を前記搬出用の予備真空室に移載するための搬出用の移載機構と、を備え、
前記制御部は、
搬入用の予備真空室から処理領域の列の下流端に位置する処理領域に至るまでの各基板を一つ下流側の基板載置位置に移載する移載動作群のうちの少なくとも２つの移載動作について、一部同士の時間帯または全部の時間帯を重ねるように制御信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
前記真空処理装置は以下のように構成しても良い。
前記制御部は、前記移載動作群のうちの全ての移載動作を同時に行うように制御信号を出力する構成。
前記複数の処理領域、前記搬入用の移載機構、前記受け渡し用の移載機構及び前記搬出用の移載機構は、共通の真空容器内に配置されている構成。
前記複数の処理領域の各々について、上流側に隣接する移載機構の設置領域との間及び下流側に隣接する移載機構の設置領域との間の少なくとも一方を区画壁により区画すると共にこの区画壁に仕切り弁を設けて両領域を気密に区画し、
前記仕切り弁を介して移載機構により基板の移載が行われる構成。
前記処理領域の列は直線状に形成され、前記搬入用の予備真空室は処理領域の列の一端側に配置され、搬出用の予備真空室は当該処理領域の列の他端側に配置される構成。
前記処理領域の列は、互いに並列に配置された複数の処理領域の列からなり、
互いに隣接する処理領域の列のうち、一方の処理領域の列の一端部に位置する処理領域と他方の処理領域の列の一端部に位置する処理領域との間で基板を移載する受け渡し用の移載機構を備え、
前記互いに並列に配置された複数の処理領域の列は、１本の屈曲した基板移載路を形成している構成。
【００１１】
処理領域の配列方向を前後方向とすると、前記受け渡し用の移載機構は、互いに隣接する処理領域同士の間の左寄りまたは右寄りに配置され、これらにより受け渡し用の移載機構と処理領域との配置レイアウトが千鳥状に形成される構成。
前記搬入用の予備真空室及び前記搬出用の予備真空室に夫々臨むように設けられた、各々常圧雰囲気である搬入用の常圧搬送室及び搬出用の常圧搬送室と、
前記搬入用の常圧搬送室及び前記搬出用の常圧搬送室に夫々設けられ、前記搬入用の予備真空室内に基板を受け渡す第１の搬送機構及び前記搬出用の予備真空室から基板を受け取る第２の搬送機構と、
前記処理領域の列に沿って配置されると共に、前記搬出用の常圧搬送室内の処理済みの基板を前記搬入用の常圧搬送室内に搬送するための常圧雰囲気とされる領域を形成し、基板を搬送する復路用の搬送機構が配置された常圧搬送路と、を備えた構成。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、各々真空処理を行う複数の処理領域を互いに間隔をおいて一列に配置すると共に、これら処理領域の間に夫々移載機構を設けて、搬入用の予備真空室から処理領域の列の下流端に位置する処理領域に至るまでの各基板を一つ下流側の基板載置位置に移載する移載動作群のうちの少なくとも２つの移載動作について、一部同士の時間帯または全部の時間帯を重ねているので、装置全体のフットプリントを抑えながら、各々の処理領域において基板の真空処理を終了してから次の基板に対して真空処理を開始するまでの時間を短く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の真空処理装置の一例を示す斜視図である。
【図２】前記真空処理装置の一例を示す平面図である。
【図３】前記真空処理装置における処理ユニットの一例を示す斜視図である。
【図４】前記真空処理装置における搬送モジュールの一例を示す斜視図である。
【図５】前記真空処理装置における処理ユニットを示す縦断面図である。
【図６】前記処理ユニットを示す横断面図である。
【図７】前記処理ユニットにおいてウエハの受け渡しを行う様子を示す縦断面図である。
【図８】前記処理ユニットにおいてウエハの受け渡しを行う様子を示す縦断面図である。
【図９】前記処理ユニットにおいてウエハの受け渡しを行う様子を示す縦断面図である。
【図１０】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１１】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１２】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１３】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１４】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１５】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１６】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１７】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図１８】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図１９】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２０】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２１】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２２】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２３】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２４】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２５】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２６】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２７】前記真空処理装置の他の例を示す斜視図である。
【図２８】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図２９】前記真空処理装置の他の例を示す平面図である。
【図３０】前記他の例の真空処理装置を示す斜視図である。
【図３１】前記他の例の真空処理装置を示す縦断面図である。
【図３２】前記真空処理装置の更に他の例を示す平面図である。
【図３３】前記更に他の例の真空処理装置を示す縦断面図である。
【図３４】前記更に他の例の真空処理装置を示す縦断面図である。
【図３５】前記真空処理装置を模式的に示す平面図である。
【図３６】前記真空処理装置を模式的に示す平面図である。
【図３７】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図３８】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図３９】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４０】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４１】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４２】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４３】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４４】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【図４５】前記真空処理装置の動作を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の真空処理装置の実施の形態の一例について、図１〜図９を参照して説明する。先ず、この真空処理装置の全体の構成について説明すると、この装置は、基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」と言う）Ｗに対して真空雰囲気において処理を行うために、図１中Ｘ方向（前後方向）に伸びるように配置された処理ステーション１と、この処理ステーション１に対してウエハＷの搬入及び搬出を夫々行うために、当該処理ステーション１の図２中手前側における一端側及び奥側における他端側に夫々気密に接続され、内部の雰囲気を夫々大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替え可能に構成された予備真空室である搬入用の第１のロードロック室２ａ及び搬出用の第２のロードロック室２ｂと、を備えている。
【００１５】
これらのロードロック室２ａ、２ｂは、夫々２枚のウエハＷを図２中Ｙ方向（処理ステーション１の長さ方向に直交する方向）に横並びに配置できるように構成されている。これらロードロック室２ａ、２ｂには、当該ロードロック室２ａ、２ｂ内に収納されたウエハＷを下方側から突き上げて、後述のウエハ搬送装置２４との間でウエハＷの受け渡しを行うための図示しない昇降ピンが設けられている。図２中Ｇは、ゲートバルブである。ここで、後述するように、ウエハＷは処理ステーション１において、手前側のロードロック室２ａから奥側のロードロック室２ｂに向かって搬送されていくことから、処理ステーション１から見てロードロック室２ａ側を上流側、ロードロック室２ｂ側を下流側として説明する。
【００１６】
第１のロードロック室２ａの上流側及び第２のロードロック室２ｂの下流側には、内部が大気（常圧）雰囲気の大気搬送室３ａ、３ｂが夫々接続されている。これらの大気搬送室３ａ、３ｂには、ロードポートをなす載置台４ａ、４ｂが複数箇所例えば４箇所にＹ方向に並ぶように夫々設けられており、各々の載置台４ａ、４ｂには、例えば２５枚のウエハＷが収納された搬送容器であるＦＯＵＰ１０が載置される。大気搬送室３ａ、３ｂの内部には、ロードロック室２ａ、２ｂとＦＯＵＰ１０との間においてウエハＷの受け渡しを行うために、鉛直軸周りに回転自在、昇降自在及び載置台４ａ、４ｂの並びに沿って平行に移動自在に構成された大気搬送アーム５ａ、５ｂが搬送機構として夫々設けられている。これらの大気搬送アーム５ａ、５ｂは、図２では簡略化して示しているが、後述のウエハ搬送装置２４と同様に、多関節アームとして構成されている。
【００１７】
続いて、処理ステーション１について詳述する。この処理ステーション１は、ウエハＷに対して各々真空処理を行うための複数例えば３つの処理ユニット１１と、これら処理ユニット１１を経由して（通過して）処理が終了したウエハＷを前記第２のロードロック室２ｂに対して搬出するための搬送モジュール１２と、を備えている。これら３つの処理ユニット１１に夫々「１１ａ」、「１１ｂ」、「１１ｃ」の符号を付すと、処理ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び搬送モジュール１２は、第１のロードロック室２ａと第２のロードロック室２ｂとの間において、上流側から下流側に向かって一列にこの順番で気密に接続されている。この例では、これら処理ユニット１１は、処理ユニット１１の側壁をなす区画壁により気密に区画されて直線状に配置されると共に、この区画壁に設けられた仕切り弁であるゲートバルブＧを開放することによって当該区画壁を介してウエハＷの搬入出を行うように構成されている。
【００１８】
これら処理ユニット１１は後述するように、ほぼ同じ構成となっているため、図２中上流側から２番目（中央）の処理ユニット１１ｂを例に挙げて、図３を参照して説明する。この処理ユニット１１ｂは、真空ポンプなどの真空排気装置２１により排気路４１を介して内部が真空雰囲気に維持される真空容器２２と、この真空容器２２内に設けられ、ウエハＷを載置して真空処理を行う載置部（基板載置位置）２３と、この載置部２３に対して当該処理ユニット１１ｂよりも上流側の処理ユニット１１ａからウエハＷを搬入（載置）するための受け渡し用の移載機構であるウエハ搬送装置２４とを備えている。この例では、載置部２３は処理ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃの並びに直交する方向（左右方向）に互いに離間して２箇所に配置されており、ウエハ搬送装置２４は、これら載置部２３、２３の上流側に夫々設けられている。これらウエハ搬送装置２４、２４は、２つの載置部２３、２３の並びに沿って平行に配置されている。図３中２５は、真空容器２２を下方側から複数箇所において支持する支持体である。尚、図３は真空容器２２を一部切り欠いて示している。
【００１９】
続いて、処理ユニット１１ｂにおける真空容器２２の内部領域について図５及び図６を参照して説明する。この処理ユニット１１ｂは、例えばＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）による成膜処理を行う装置であり、既述の載置部２３は、真空容器２２の下方に設けられた昇降装置３１ａにより、成膜処理を行う上位置と、ウエハ搬送装置２４によりウエハＷの受け渡しを行う下位置との間で昇降自在に構成されている。この載置部２３は、当該載置部２３に対してウエハＷを静電吸着するための静電チャック３２ａと、載置部２３上のウエハＷを加熱するためのヒータ３２ｂとを備えている。
【００２０】
また、真空容器２２の床面には、ウエハ搬送装置２４との間で受け渡しを行うために、支持ピン３４が例えば３箇所に配置されており、載置部２３には、この支持ピン３４が貫通するための貫通孔２３ａが形成されている。そして、図７及び図８にも示すように、載置部２３におけるウエハＷの載置面が支持ピン３４の先端部よりも下方に位置するように載置部２３を下降させると、ウエハＷは支持ピン３４により下方側から支持されて前記載置面から浮いた状態となる。図５中３１ｂは昇降装置３１ａにより載置部２３を下方側から昇降自在に支持する昇降軸であり、３１ｃは載置部２３の下面と真空容器２２の床面との間において昇降軸３１ｂを周方向に亘って気密に囲むベローズである。また、図５中３２ｃ、３２ｄは夫々静電チャック３２ａ及びヒータ３２ｂに接続された電源であり、３３は後述するように、真空容器２２内のイオンを載置部２３上のウエハＷに引き込むためのバイアス用の高周波電源である。
【００２１】
真空容器２２の天井面には、前記上位置における載置部２３上のウエハＷに対向するように、例えばチタン（Ｔｉ）よりなる例えば円板状のターゲット体３５が設けられており、このターゲット体３５及び上位置における載置部２３を外側から周方向に亘って囲んでチタンの飛散を抑えるために、概略円筒状の保護カバー３６が設けられている。図５中３５ａは、真空容器２２内において生成するアルゴンガスのイオンをターゲット体３５に引きつけると共に、載置部２３とターゲット体３５との間の領域に電位差を生じさせることによって、当該領域においてプラズマを発生させるための直流電源である。ターゲット体３５と真空容器２２の天井面との間には、絶縁部材３８ａが設けられている。尚、図５中３８ｂは保護カバー３６と真空容器２２の天井面との間に設けられた絶縁部材である。これらターゲット体３５、載置部２３及び保護カバー３６により囲まれる領域は、ウエハＷに対して成膜処理が行われる処理領域をなす。
【００２２】
載置部２３の外縁よりもウエハ搬送装置２４側における真空容器２２の底面には、真空容器２２内にプラズマ発生用のガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスなどを供給するためのガス供給路４０の一端側が開口しており、このガス供給路４０の他端側は、バルブＶ及び流量調整部Ｍを介してガス源４０ａに接続されている。また、真空容器２２の床面には、既述の真空排気装置２１から伸びる排気路４１の開口端が排気口４１ａとして形成されており、排気路４１にはバタフライバルブなどの流量調整部４０ｂが介設されている。
【００２３】
真空容器２２の側面において、上流側（処理ユニット１１ａ側）及び下流側（処理ユニット１１ｃ側）には、当該真空容器２２にウエハＷを搬入するための搬入口４３ａ及びこの真空容器２２からウエハＷを搬出する搬出口４３ｂが夫々形成されている。これらの搬入口４３ａ及び搬出口４３ｂにおける幅寸法（Ｙ方向の寸法）は、各々ウエハＷを保持したピック２４ａ、２４ａが進退できるように設定されている。また、搬入口４３ａ及び搬出口４３ｂの高さ寸法は、ウエハ搬送装置２４と載置部２３との間でウエハＷの受け渡しを行う時の昇降ストロークをカバーできる大きさに設定されている。そして、これらの搬入口４３ａ及び搬出口４３ｂを気密に塞ぐようにゲートバルブＧが設けられており、この例では、互いに隣接する処理ユニット１１、１１のゲートバルブＧが共通化されている。具体的には、互いに隣接する処理ユニット１１、１１間におけるゲートバルブＧは、これら処理ユニット１１、１１の下流側の処理ユニット１１の真空容器２２の内部領域に配置されている。尚、既述の図２においては、このゲートバルブＧを簡略化して示している。
【００２４】
既述のウエハ搬送装置２４、２４は、図５及び図６に示すように、基台２４ｃと、この基台２４ｃに積層された例えば２本のアーム２４ｂ、２４ｂと、これらアーム２４ｂ、２４ｂうち上方側のアーム２４ｂの先端部に取り付けられたピック２４ａとを備えた多関節アームとして夫々構成されている。そして、各々のウエハ搬送装置２４は、真空容器２２の下方側に設けられた駆動部４２により、前記基台２４ｃを介して鉛直軸周りに回転自在、昇降自在及び処理ユニット１１ａ〜１１ｃの並びに沿ってピック２４ａを進退自在に支持されている。ウエハ搬送装置２４の伸張ストロークは、この処理ユニット１１ｂの載置部２３のウエハＷに加えて、当該処理ユニット１１ｂの上流側の処理ユニット１１ａの載置部２３のウエハＷに対してもアクセスできる長さに設定されている。図５中２４ｄはベローズである。
【００２５】
ここで、ウエハ搬送装置２４と既述の載置部２３との間におけるウエハＷの受け渡しについて説明する。先ず、ウエハＷを保持した載置部２３が下降して支持ピン３４によりウエハＷが載置部２３に対して相対的に持ち上げられた状態になると、ウエハ搬送装置２４は、既述の図８に示すように、載置部２３の上面とウエハＷの下面との間にピック２４ａを前進させる。次いで、ピック２４ａが支持ピン３４上のウエハＷを掬い上げて受け取り、その後基台２４ｃ側に縮退する。また、載置部２３にウエハＷを載置する時には、ウエハＷを受け取る時と逆の順番でウエハ搬送装置２４が動作する。
【００２６】
更に、この処理ユニット１１ｂのウエハ搬送装置２４は、既述のように、上流側の処理ユニット１１ａの載置部２３からウエハＷを受け取ることができるように構成されている。図９はこのようなウエハＷの受け取り動作を示しており、ピック２４ａの先端部が上流側を向くように当該ウエハ搬送装置２４を鉛直軸周りに回転させ、次いで搬入口４３ａ及び上流側の処理ユニット１１ａの搬出口４３ｂを介して当該処理ユニット１１ａ内にピック２４ａを進入させている。従って、ピック２４ａは、処理ユニット１１ａの支持ピン３４により支持されたウエハＷの下方側に位置している。このように処理ユニット１１ａ、１１ｂ間でウエハＷの受け渡しを行う時は、後述するように、制御部２０の指示により、３つの処理ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおいてウエハＷを同時に搬入出することになる。図９においては、処理ユニット１１ｂから下流側の処理ユニット１１ｃのウエハ搬送装置２４がウエハＷを搬出する様子も併せて示しており、また処理ユニット１１ａのウエハ搬送装置２４がロードロック室２ａからウエハＷを取り出す様子も示している。
【００２７】
３つの処理ユニット１１ａ〜１１ｃのうち下流端に位置する処理ユニット１１ｃは、前記処理ユニット１１ｂと同様にＰＶＤにより成膜を行う装置であり、処理ユニット１１ｂとほぼ同じ構成となっているが、銅（Ｃｕ）からなるターゲット体３５を備えている。上流端の処理ユニット１１ａは、例えばウエハＷの表面に吸着した水分や有機成分を除去する（低減する）ために、真空雰囲気において加熱処理を行う装置であり、既述の図９に模式的に示したように、処理ユニット１１ｂからターゲット体３５及び保護カバー３６を取り外した状態となっている。この処理ユニット１１ａにおけるウエハ搬送装置２４は、ロードロック室２ａから当該処理ユニット１１ａにウエハＷを移載するための搬入用の移載機構をなす。
【００２８】
また、処理ユニット１１ｃの下流側に接続された搬送モジュール１２は、図４に模式的に示すように、既述の真空容器２２と、ピック２４ａを各々有する２台のウエハ搬送装置２４と、真空容器２２内を真空排気する真空排気装置２１とを備えている。これらウエハ搬送装置２４、２４は、処理ユニット１１ｃ内の載置部２３、２３の並びに平行に配置されており、処理ステーション１における下流端に位置する処理ユニット１１ｃからロードロック室２ｂにウエハＷを移載するための搬出用の移載機構をなす。
【００２９】
この真空処理装置は、図２に示すように、例えばコンピュータからなる制御部２０を備えており、この制御部２０は、プログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えている。プログラムは、真空処理装置の一連の動作を制御するためのものであり、ウエハＷの搬送シーケンスを規定する搬送プログラム及び処理ユニット１１内におけるウエハＷの処理に係わるプロセスプログラムを含んでいる。搬送プログラムは、ロードロック室２ａから上流端の処理ユニット１１ａにウエハＷを移載する動作と、下流端の処理ユニット１１ｃからロードロック室２ｂにウエハＷを移載する動作と、処理ユニット１１ａ、１１ｂから夫々下流側の処理ユニット１１ｂ、１１ｃにウエハＷを移載する動作とを例えば同時に行うように構成されている。
【００３０】
次に、真空処理装置の動作について、図１０〜図１７を参照して説明する。ここで述べる一連の動作は、前記プログラムにより実行される。図１０は、真空処理装置において、複数枚のウエハＷに対して連続して処理が行われている途中の状態を示している。即ち、処理ユニット１１ａ〜１１ｃには、各々２枚のウエハＷが収納されており、各々の処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて例えばこれから処理が行われる状態（ウエハ搬送装置２４からウエハＷを受け取った載置部２３が上昇した状態）となっている。そして、上流側のロードロック室２ａには２枚のウエハＷが載置されると共に、当該ロードロック室２ａの内部が真空雰囲気となっている。ここで、処理ステーション１におけるウエハＷの流れを分かりやすくするために各々のウエハＷに番号を付すと、処理ユニット１１ａにはウエハＷ１、Ｗ２、処理ユニット１１ｂにはウエハＷ３、Ｗ４、処理ユニット１１ｃにはウエハＷ５、Ｗ６が夫々収納されており、ロードロック室２ａにはウエハＷ７、Ｗ８が収納されている。この時、各々の処理ユニット１１ａ〜１１ｃ間及び処理ユニット１１ａ、１１ｃとロードロック室２ａ、２ｂとの間におけるゲートバルブＧは、各々気密に閉じられている。以下に、これら処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて行われる真空処理について説明する。
【００３１】
処理ユニット１１ａでは、真空容器２２内に例えばアルゴンガスなどを供給すると共に当該真空容器２２内を真空排気して、各ウエハＷ１、Ｗ２を例えば２６５℃〜４００℃程度この例では３００℃程度に加熱する。この加熱処理により、ウエハＷ１、Ｗ２の表面に吸着している水分や有機物がガス化して排気されていく。
【００３２】
処理ユニット１１ｂでは、ウエハＷ３、Ｗ４がターゲット体３５に近接するように載置部２３を上位置に設定して、真空容器２２内にアルゴンガスなどのプラズマ発生用のガスを供給すると共に、当該真空容器２２内を真空排気する。そして、ウエハＷ３、Ｗ４を加熱すると共に、ターゲット体３５に対して直流電源３５ａから直流電圧を印加すると、ターゲット体３５と載置部２３との間に生じる電位差によって、ウエハＷ３、Ｗ４とターゲット体３５との間の処理領域において前記ガスがプラズマ化される。このプラズマ中のイオンは、直流電源３５ａにより印加される電圧によりターゲット体３５に引きつけられて、ターゲット体３５をスパッタしてチタン粒子を生成させる。このチタン粒子は、ターゲット体３５から下方に向かって落下する間にプラズマによってイオン化されて、バイアス用の高周波電源３３によって載置部２３のウエハＷ３、Ｗ４に引き込まれて当該ウエハＷ３、Ｗ４に衝突する。こうしてターゲット体３５のスパッタとチタンイオンのウエハＷ３、Ｗ４への引き込みとを続けると、これらウエハＷ３、Ｗ４の表面に各々チタン膜が形成される。この時、ターゲット体３５と載置部２３との間に保護カバー３６を配置していることから、ターゲット体３５の金属粒子は、例えばウエハ搬送装置２４側へはほとんど飛散しない。
【００３３】
処理ユニット１１ｃでは、既述の処理ユニット１１ｂと同様に、銅からなるターゲット体３５に対してスパッタを行うと、ウエハＷ５、Ｗ６の表面に各々銅膜が形成される。  
以上の各処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおける真空処理は、説明を分かりやすくするために各々個別に説明したが、実際には互いに同じタイミングで（同時に）開始される。具体的には、載置部２３にウエハＷが載置されるタイミングや真空容器２２内の真空排気を開始するタイミングは、これら処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて互いに同時に行われる。ここで言う「同時」とは、同じタイミングであることだけを表しているだけでなく、例えば各々のウエハ搬送装置２４における搬送動作に５秒程度のばらつきがあったとしても、各々の処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて一括して処理が開始されるように搬送する場合も含む。
【００３４】
続いて、これら処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて各真空処理が終了すると、真空容器２２内へのガスの供給及びプラズマ化を停止する。次いで、図１１に示すように、処理ユニット１１ａ〜１１ｃ及び搬送モジュール１２におけるウエハ搬送装置２４のピック２４ａが夫々上流側を向くように、ウエハ搬送装置２４を各々同時に回転させる。そして、処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおける載置部２３を同時に下降させて、ウエハＷが裏面側から支持ピン３４により支持された（載置部２３から浮いた）状態にする。また、ロードロック室２ａにおいては、図示しない昇降ピンを用いて、ウエハＷを下方側から持ち上げる。続いて、各処理ユニット１１ａ〜１１ｃ間及び処理ユニット１１ａとロードロック室２ａとの間におけるゲートバルブＧを同時に開放して、図１２に示すように、各々のウエハ搬送装置２４のピック２４ａを上流側に同時に伸張させて、当該上流側のウエハＷの下方側にピック２４ａを各々位置させる。そして、ウエハ搬送装置２４を僅かに上昇させて、ピック２４ａ上にウエハＷを受け取った後、図１３に示すように、各々のウエハ搬送装置２４が設けられた処理ユニット１１ａ〜１１ｃ及び搬送モジュール１２内にピック２４ａが戻るように、ピック２４ａを下流側に同時に一括して後退（縮退）させる。こうして処理ユニット１１ａ〜１１ｃ及び搬送モジュール１２に対するウエハＷの搬入が同時に行われて、処理ユニット１１ａにはウエハＷ７、Ｗ８、処理ユニット１１ｂにはウエハＷ１、Ｗ２、処理ユニット１１ｃにはウエハＷ３、Ｗ４が夫々収納され、搬送モジュール１２にはウエハＷ５、Ｗ６が収納される。
【００３５】
しかる後、各処理ユニット１１ａ〜１１ｃの間及びロードロック室２ａと処理ユニット１１ａとの間のゲートバルブＧを気密に閉じると共に、搬送モジュール１２とロードロック室２ｂとの間のゲートバルブＧを開放する。また、図１４に示すように、各々のピック２４ａの先端部が下流側を向くようにウエハ搬送装置２４を同時に回転させると共に、各々のウエハ搬送装置２４のピック２４ａを当該下流側に向かって伸張させる。こうして処理ユニット１１ａ〜１１ｃの各々の載置部２３の上方にウエハＷが各々位置し、ロードロック室２ｂに搬送モジュール１２のウエハＷ５、Ｗ６が搬入される。そして、各々のウエハ搬送装置２４と支持ピン３４（ロードロック室２ｂにおいては図示しない昇降ピン）との協働作用により、各々の載置部２３及びロードロック室２ｂに対してウエハＷが載置される。その後、各々のウエハ搬送装置２４は、各々の基台２４ｃ側へ縮退する。また、処理ユニット１１ｃとロードロック室２ｂとの間のゲートバルブＧが気密に閉じられる。
【００３６】
以上のウエハ搬送装置２４の動作により、ロードロック室２ａからの処理ユニット１１ａへのウエハＷ７、Ｗ８の移載と、処理ユニット１１ａから処理ユニット１１ｂへのウエハＷ１、Ｗ２の移載と、処理ユニット１１ｂから処理ユニット１１ｃへのウエハＷ３、Ｗ４の移載と、処理ユニット１１ｃからロードロック室２ｂへのウエハＷ５、Ｗ６の移載と、が同時に行われたことになる。
【００３７】
そして、処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて、各ウエハＷ３〜Ｗ８に対して既述の真空処理を行う。即ち、ウエハＷ７、Ｗ８には水分などの除去処理を行い、ウエハＷ１、Ｗ２にはチタン膜の成膜処理を行う。また、ウエハＷ３、Ｗ４には、銅膜の成膜処理を行う。こうしてこれらウエハＷに対して処理を行っている間に、図１５に示すように、ロードロック室２ａへのウエハＷ９、Ｗ１０の搬入と、ロードロック室２ｂからのウエハＷ５、Ｗ６の搬出とを行う。具体的には、ロードロック室２ａについては、内部の雰囲気を真空雰囲気から大気雰囲気に戻すと共に、大気搬送室３ａ側のゲートバルブＧを開放する。そして、この大気搬送室３ａの大気搬送アーム５ａにより、ＦＯＵＰ１０からウエハＷ９、Ｗ１０を取り出してロードロック室２ａ内に搬入する。そして、大気搬送室３ａとロードロック室２ａとの間のゲートバルブＧを気密に閉じて、ロードロック室２ａの内部雰囲気を真空雰囲気に設定しておく。
【００３８】
また、ロードロック室２ｂにおいても、当該ロードロック室２ｂ内を大気雰囲気に設定すると共に、ロードロック室２ｂと大気搬送室３ｂとの間のゲートバルブＧを開放する。そして、大気搬送室３ｂ内の大気搬送アーム５ｂによってロードロック室２ｂから大気搬送室３ｂのＦＯＵＰ１０にウエハＷ５、Ｗ６を搬入した後、前記ゲートバルブＧを気密に閉じて、ロードロック室２ｂ内を真空雰囲気に設定する。従って、処理ユニット１１ａのウエハ搬送装置２４及び搬送モジュール１２のウエハ搬送装置２４が夫々ロードロック室２ａ、２ｂに対して次にアクセスしようとする時には、ロードロック室２ａにはウエハＷが２枚収納され、またロードロック室２ｂが空の状態になっている。
【００３９】
次いで、処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて真空処理が終了すると、図１６に示すように、既述のようにウエハ搬送装置２４によって上流側のウエハＷが下流側に向かって夫々同時に移載される。即ち、ウエハＷ３、Ｗ４はロードロック室２ｂに搬入され、Ｗ１、Ｗ２は処理ユニット１１ｃに移載されてチタン膜の表面に銅膜が積層される。またＷ７、Ｗ８は処理ユニット１１ｂに移載されてチタン膜が形成され、ウエハＷ９、Ｗ１０は処理ユニット１１ａに移載されて水分などの除去処理が行われる。そして、同様にロードロック室２ｂ内に搬入されたウエハＷ３、Ｗ４はＦＯＵＰ１０に戻されて、ロードロック室２ａには未処理のウエハＷ１１、Ｗ１２が搬入される。こうして図１７に示すように、処理が終了すると、再びウエハＷの移載が同時に行われて、チタン膜及び銅膜の積層されたウエハＷ１、Ｗ２はロードロック室２ｂに搬入される。また、各々のウエハＷ７〜Ｗ１２についても順次上流側から下流側に搬送され、未処理のウエハＷ１３、Ｗ１４が同様にロードロック室２ａに搬入される。そして、各々のウエハＷに対して、水分などの除去処理と、チタン膜の成膜処理と、銅膜の成膜処理とがこの順番で各々行われる。
【００４０】
上述の実施の形態によれば、各々真空処理を行う複数の処理領域（載置部２３）を互いに間隔をおいて一列に配置すると共に、これら処理領域の間に夫々ウエハ搬送装置２４を設けて、各々の処理領域において上流側から下流側にウエハＷを同時に移載しているので、装置全体のフットプリントを抑えながら、各々の処理領域においてウエハＷの真空処理を終了してから次のウエハＷに対して真空処理を開始するまでの時間を短く抑えることができる。従って、装置全体の処理の流れにおいてウエハＷの搬送に要する時間が極めて短くなるので、ウエハ搬送装置２４の搬送速度によって装置全体のスループットが律速される状態、即ち搬送律速となっている時間を極めて短く抑えることができる。そのため、処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおける処理時間を短縮する程、各々のウエハＷの一連の処理に要する時間が短くなるので、この装置では、処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおける処理時間を短縮した分だけスループットを向上させることができる。
【００４１】
上述の実施の形態では、ロードロック室２ａ内のウエハＷを上流端の処理ユニット１１ａのウエハ搬送装置２４により当該処理ユニット１１ａに移載する動作と、上流側の処理ユニット１１ａ、１１ｂのウエハＷを処理ユニット１１ｂ、１１ｃのウエハ搬送装置２４により下流側の処理ユニット１１ｂ、１１ｃに夫々移載する動作と、下流端の処理ユニット１１ｃのウエハＷを搬送モジュール１２のウエハ搬送装置２４によりロードロック室２ｂに移載する動作と、を同時に行うように制御している。即ち、ロードロック室２ａからロードロック室２ｂまでにウエハＷを移載する各々の時間帯が全て重なっていると言える。しかしながら本発明は、高いスループットを確保するという効果を得るためには、ロードロック室２ａから処理領域の列の下流端に位置する処理ユニット１１ｃに至るまでの各ウエハＷを一つ下流側の基板載置位置（載置部２３及びロードロック室２ｂ）に移載する移載動作群のうちの少なくとも２つの移載動作について、一部同士の時間帯または全部の時間帯を重ねるように制御信号を出力すればよく、上述のように各移載動作を同時に行うことに限定されない。即ち、一連の移載動作に要する時間は、ロードロック室２ａ内のウエハＷを順次下流側に移載してロードロック室２ｂに到達するまでのトータルの時間よりも短いことが必要である。
【００４２】
このように、本発明においてウエハＷの移載を行う他の例を具体的に以下に列挙する。
（１）  ３つの処理ユニット１１ａ〜１１ｃのうち、例えば処理ユニット１１ｂ及び下流端の処理ユニット１１ｃから夫々処理ユニット１１ｃ及びロードロック室２ｂにウエハＷを移載し、次いでロードロック室２ａ及び上流端の処理ユニット１１ａから夫々処理ユニット１１ａ及び処理ユニット１１ｂにウエハＷを移載する場合。この場合には、処理ユニット１１ｂ及び処理ユニット１１ｃから夫々処理ユニット１１ｃ及びロードロック室２ｂにウエハＷを移載する時間帯が全て重なっており、またロードロック室２ａ及び処理ユニット１１ａから夫々処理ユニット１１ｂ及び処理ユニット１１ｃにウエハＷを移載する時間帯が全て重なっている。
（２）  ３つの処理ユニット１１ａ〜１１ｃのうち例えば処理ユニット１１ｃから下流のロードロック室２ｂにウエハＷを移載し、この移載が終了する前に、当該処理ユニット１１ｃの一つ上流側における処理ユニット１１ｂから処理ユニット１１ｃにウエハＷを移載する。また、前記処理ユニット１１ｃへのウエハＷの移載が終了する前に、処理ユニット１１ａから処理ユニット１１ｂにウエハＷを移載し、更にこの移載が終了する前に、ロードロック室２ａから処理ユニット１１ａにウエハＷを移載する場合。この場合には、互いに隣接する基板載置位置（ロードロック室２ａ、載置部２３及びロードロック室２ｂ）間において、ウエハＷを移載する時間帯が夫々一部重なっていると言える。
【００４３】
既述の例においては、処理ユニット１１ａ〜１１ｃ間にゲートバルブＧを各々設けたが、図１８に示すように、ゲートバルブＧを設けずに、処理ユニット１１ａ〜１１ｃ及び搬送モジュール１２をいわば一つの共通の真空容器２２内に配置しても良い。この場合に既述の各処理は、当該共通の真空容器２２内の圧力を例えば１３．３３〜１．３３×１０−２  Ｐａ（１×１０−１〜１×１０−４  Ｔｏｒｒ）程度に調整して行われる。この場合における各処理やウエハＷの搬送シーケンスなどについては既述の例と同様であるため説明を省略するが、ウエハＷとターゲット体３５との間に保護カバー３６を設けているので、一のターゲット体３５から他のターゲット体３５への金属粉末などの飛散が抑えられる。また、処理ユニット１１ａ〜１１ｃ間にゲートバルブＧを設けずに直接接続することにより、ゲートバルブＧの設置スペースの分だけ装置のフットプリントを小さくすることができるし、装置構成も簡略化できる。更に、ゲートバルブＧの開閉動作がなくなるため、当該ゲートバルブＧの開閉動作の完了を待たずにウエハＷを直ぐに搬送できるので、スループット向上になる。この場合には、処理ユニット１１ａ〜１１ｃ及び搬送モジュール１２の真空排気装置２１を共通化して、一つの真空排気装置２１を設けるようにしても良い。
【００４４】
また、載置部２３、２３とウエハ搬送装置２４とを一つの共通の真空容器２２に配置したが、図１９に示すように、これら載置部２３、２３とウエハ搬送装置２４との間の少なくとも１箇所を気密に区画する区画壁５０を設けると共に、各々の区画壁５０を気密に開閉するゲートバルブ（仕切り弁）Ｇを設けても良い。図１９では、各処理ユニット１１ａ〜１１ｃ間に区画壁５０及びゲートバルブＧを設けた例を示している。また、区画壁５０の両側の領域（載置部２３側及びウエハ搬送装置２４側）には、各々排気口４１ａが形成される。この場合には、例えば載置部２３とウエハ搬送装置２４との間においてパーティクルなどの行き来を抑えることができる。そのため、例えば載置部２３において、既述のターゲット体３５に代えて、例えばルテニウム（Ｒｕ）などの金属を含む有機ガスを載置部２３上のウエハＷに供給するガスシャワーヘッドを配置して、ウエハＷに対してＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりルテニウム膜を成膜しても良い。
【００４５】
更に、各々の処理ユニット１１において互いに異なる処理（シリアル処理）を行ったが、これらの処理ユニット１１において各々同じ処理例えばＣＶＤによるＲｕ膜、Ｔｉ膜、Ｗ膜の成膜のいずれかなどを行うようにしても良い。この場合には、真空処理装置において処理を開始する時には、図２０のように未処理のウエハＷ１〜Ｗ６をこれら処理ユニット１１に搬入する。即ち、ウエハＷ５、Ｗ６については、ロードロック室２ａから処理ユニット１１ａ、１１ｂを介して、これら処理ユニット１１ａ、１１ｂでは処理を行わずに処理ユニット１１ｃに搬入する。ウエハＷ３、Ｗ４については、同様に処理ユニット１１ａでは処理を行わずに処理ユニット１１ｂに搬入し、ウエハＷ１、Ｗ２は処理ユニット１１ａに搬入する。これらウエハＷ１〜Ｗ６は、既述のように例えば同時に移載される。そして、これら処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて処理を行った後、これらウエハＷ１〜Ｗ６をロードロック室２ｂに搬送すると共に、図２１のように未処理のウエハＷ７〜Ｗ１２を同様にこれら処理ユニット１１ａ〜１１ｃに搬送して処理を行う。このように、ウエハＷに対してパラレル処理を行う場合であっても、同様の効果が得られる。
【００４６】
更に、処理ユニット１１において互いに異なる処理を行う例として、３つの処理ユニット１１ａ〜１１ｃにおいて夫々水分などの除去処理、チタン膜の成膜処理及び銅膜の成膜処理をこの順番で行う場合について説明したが、例えば水分などの除去処理、ウエハＷの表面のプレクリーニングを行うためのクリーニング処理、Ｔａ膜のＰＶＤによる成膜処理及び銅膜のＰＶＤによる成膜処理をこの順番で行うようにしても良い。その場合には、図２２に示すように、４つの処理ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が各々気密に接続される。クリーニング処理を行う処理ユニット１１ｂにおいては、ＡｒガスのスパッタエッチングによるウエハＷの表面クリーニング処理と、例えば４００℃程度にウエハＷを加熱することにより、あるいはウエハＷを加熱すると共に水素（Ｈ２）ガスを供給することによりウエハＷ表面の酸化物を還元する高温Ｈ２還元処理と、水素ガスをプラズマ化してウエハＷ表面に水素ガスのラジカルを供給することによってウエハＷ表面の酸化物を還元するＨ２ラジカル処理と、のいずれかの処理が行われる。また、Ｔａ膜の成膜処理を行う処理ユニット１１ｃにおいては、Ｔａからなるターゲット体３５が配置される。この場合であっても、これら処理ユニット１１においてウエハＷは例えば同時に移載される。
【００４７】
更に、４つの処理ユニット１１を配置する場合には、水分などの除去処理、チタン膜のＰＶＤによる成膜処理、ＣＶＤによるルテニウム膜の成膜処理及びＰＶＤによる銅膜の成膜処理をこの順番で行うようにしても良い。  
また、既述の各例では処理ユニット１１を直線状に配置したが、図２３に示すように、これら処理ユニット１１の列を並列に複数例えば２列に並べると共に、これら２つの列の一方の列の一端部の処理ユニット１１と他方の列の一端部の処理ユニット１１との間でウエハＷを移載するために、これら２つの列の一端部同士に側方側から跨がるように、ウエハＷを移載する搬送モジュール１２を配置しても良い。図２３では、４つの処理ユニット１１を配置して、上流側から２つ目の処理ユニット１１ｂと上流側から３つ目の処理ユニット１１ｃとの間で処理ユニット１１の列をいわば屈曲させ、これら処理ユニット１１ｃ、１１ｄの側方に搬送モジュール１２を気密に接続し、これら処理ユニット１１ｂ、１１ｃの並びに平行に水平移動できるようにウエハ搬送装置２４、２４を設けている。この場合には、これらウエハ搬送装置２４、２４は共通の移動基台６０上に各々配置され、この移動基台６０が図示しない駆動部により水平に移動することになる。
【００４８】
そして、上流側から３つ目の処理ユニット１１ｃ及び上流側から４つ目の処理ユニット１１ｄについては、上流側から１つ目の処理ユニット１１ａ及び上流側から２つ目の処理ユニット１１ｂに対して、載置部２３とウエハ搬送装置２４との配列順序を逆にしている。即ち、これら処理ユニット１１ｃ、１１ｄにおいては、上流側に載置部２３を配置して、下流側にウエハ搬送装置２４を設けている。従って、処理ユニット１１ｄのウエハ搬送装置２４は、この例ではロードロック室２ｂに対してウエハＷを移載する搬出用の移載機構をなしている。
このように処理ユニット１１を複数の列に屈曲させることによって、ロードロック室２ａ、２ｂに個別に接続されていた大気搬送室３ａ、３ｂを共通化できるので、例えば処理後のウエハＷを元のＦＯＵＰ１０に戻すことができる。
【００４９】
また、図２４に示すように、例えば６つの処理ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）を接続しても良い。この例では、既述の図２３に示したように、これら処理ユニット１１を処理ユニット１１ｃ、１１ｃ間で２つの列に屈曲させ、この屈曲部分に搬送モジュール１２を配置した例を示している。このように６つの処理ユニット１１を設ける場合には、これら処理ユニット１１において互いに異なる処理（シリアル処理）を行うようにしても良いし、既述のように互いに異なる３種類の処理を上流側の３つの処理ユニット１１と下流側の３つの処理ユニット１１とにおいて夫々行うようにしても良い。この場合には、２つのシリアル処理がパラレルで行われることになり、例えば下流側の処理ユニット１１ｄ、１１ｅ、１１ｆでシリアル処理が行われるウエハＷについては、既述の図２０、図２１にて説明したように、上流側の処理ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃを未処理のまま（処理が行われない状態で）通過することになる。
【００５０】
また、図２５に示すように、８つの処理ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ）を接続しても良い。図２５では、これら処理ユニット１１のうち上流側から４番目の処理ユニット１１ｄと上流側から５番目の処理ユニット１１ｅとの間で２つの列に屈曲させて、この屈曲部分に搬送モジュール１２を設けている。
【００５１】
更に、図２６に示すように、これら８つの処理ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ）を複数の列この例では４つの列に屈曲させても良い。図２６では、２つの処理ユニット１１、１１により一つの列が構成されており、これら４つの列が蛇腹状に配置されている。即ち、これら処理ユニット１１のうち、上流側から２番目と３番目との間、上流側から４番目と５番目との間、上流側から６番目と７番目との間で処理ユニット１１の列が屈曲している。そして、これら屈曲部分には、各々搬送モジュール１２が気密に接続されている。ここで、処理ユニット１１ｄと処理ユニット１１ｅとの間でウエハＷの受け渡しを行うにあたり、当該処理ユニット１１ｄ、１１ｅを跨ぐように接続された搬送モジュール１２には、処理ユニット１１ｄ、１１ｅの各々のウエハ搬送装置２４と搬送モジュール１２のウエハ搬送装置２４との間でウエハＷの受け渡しを行う位置に、ウエハＷを下方側から支持する既述の支持ピン（図示せず）が各々配置される。そして、処理ユニット１１ｄのウエハ搬送装置２４が支持ピンにウエハＷを載置すると、搬送モジュール１２のウエハ搬送装置２４がこのウエハＷを受け取り、次いで当該ウエハＷを別の支持ピンに載置した後処理ユニット１１ｅのウエハ搬送装置２４がウエハＷを受け取ることにより、処理ユニット１１ｄと処理ユニット１１ｅとの間でウエハＷの受け渡しが行われる。この例では、２つの大気搬送室３ａ、３ｂを配置しているが、これら大気搬送室３ａ、３ｂを共通化しても良い。
【００５２】
このように処理ステーション１を複数の列に屈曲させる場合において、各々の処理ユニット１１のうち、４つの側面が他の処理ユニット１１、ロードロック室２あるいは搬送モジュール１２によって囲まれている場合には、当該処理ユニット１１のメンテナンスは、以下のようにして行われる。即ち、図２７に示すように、例えばターゲット体３５や真空容器２２内については、他の処理ユニット１１の上方側を例えば作業者が通行し、メンテナンスを行う処理ユニット１１の上方側において例えば真空容器２２の図示しない天井部を取り外してメンテナンスを行う。また、真空排気装置２１、ウエハ搬送装置２４の駆動部４２及び真空容器２２の下面側については、真空容器２２の下面に設けられた複数の支持体２５間の領域を作業者が移動して、メンテナンスを行う処理ユニット１１の下方側にて、例えば真空容器２２の床面を開放してメンテナンスを行う。尚、図２７については、ロードロック室２及び大気搬送室３ａについては省略しており、また処理ユニット１１を一部切り欠いて示している。
【００５３】
以上の例において処理ユニット１１を複数の列に屈曲させるにあたって、屈曲部分に真空雰囲気においてウエハＷの受け渡しを行う搬送モジュール１２を配置したが、この屈曲部分において大気雰囲気でウエハＷの受け渡しを行うようにしても良い。このような例について、図２８を参照して説明する。図２８では、６つの処理ユニット１１を設けると共に、これら処理ユニット１１を２つの列に屈曲させている。そして、これら処理ユニット１１の列の一端部及び他端部に夫々ロードロック室２を配置すると共に、これら処理ユニット１１の列の一端部側のロードロック室２、２同士及び他端部側のロードロック室２、２同士に夫々共通の大気搬送室３を配置している。そして、一の処理ユニット１１の列から他の処理ユニット１１の列にウエハＷを移載する時には、処理ユニット１１ｃから搬送モジュール１２、ロードロック室２、大気搬送室３、ロードロック室２及び搬送モジュール１２を介して処理ユニット１１ｄにウエハＷが搬送される。また、このように２つの処理ユニット１１の列を配置する場合には、夫々の処理ユニット１１の列において互いに異なるシリアル処理を行っても良い。
【００５４】
以上の図２２〜図２８についても、図２０、図２１と同様に各々の処理ユニット１１において互いに同じ処理を行っても（パラレル処理を行っても）良いし、シリアル処理を行っても良い。
このように、本発明では、ウエハＷに対して行う連続処理の種類に応じて処理ユニット１１を接続することができ、またこれら処理ユニット１１の配置レイアウトについても任意に設定できることから、本発明の真空処理装置は自由度の高い装置である。
【００５５】
既述の各例では、各処理ユニット１１において載置部２３、２３で互いに同じ処理を行ったが、互いに異なる処理を行っても良い。即ち、例えば４つの処理ユニット１１を配置した場合には、ウエハ搬送装置２４、２４により一括して搬送される２枚のウエハＷのうち一のウエハＷについては水分などの除去処理→チタン膜の成膜処理→窒化チタン（ＴｉＮ）膜の成膜処理→タングステン（Ｗ）膜の成膜処理をこの順番で行うと共に、他のウエハＷについては水分などの除去処理→タンタル（Ｔａ）膜の成膜処理→ルテニウム膜の成膜処理→銅膜の成膜処理をこの順番で行っても良い。各処理ユニット１１のターゲット体３５については、既述の各膜が成膜されるように適宜化合物が選定される。更に、このように載置部２３、２３間で互いに異なる処理を行う場合には、一のウエハＷに対して膜Ａ→膜Ａ→膜Ｂ→膜Ｂが積層されると共に、他のウエハＷについては水分の除去処理→エッチング処理→膜Ｃ→膜Ｄが積層されるようにしても良い。尚、膜Ａ、膜Ｂ、膜Ｃ、膜Ｄは、夫々互いに種類の異なる化合物からなる膜であり、夫々既述のチタン膜、窒化チタン膜、タングステン膜、タンタル膜、ルテニウム膜、銅膜のいずれかである。
【００５６】
各々の処理ユニット１１に２つの載置部２３、２３を設けたが、一つだけを設けても良いし、３つ以上であっても良い。これらの場合には、載置部２３の数量に応じてウエハ搬送装置２４を配置しても良いし、あるいは載置部２３の数量に対応する枚数のピック２４ａを一つのウエハ搬送装置２４に配置しても良い。また、処理ステーション１の上流端の処理ユニット１１に対してロードロック室２ａからウエハＷを移載するウエハ搬送装置２４と、処理ステーション１の下流端の処理ユニット１１からロードロック室２ｂにウエハＷを移載する搬送モジュール１２内のウエハ搬送装置２４とは、夫々ロードロック室２ａ、２ｂ内に配置しても良い。更に、処理ユニット１１の数量としては、複数例えば２つ以上であれば良い。
【００５７】
続いて、真空処理装置の他の例について、図２９〜図３１を参照して説明する。既述の図１では、処理ステーション１における各ウエハＷの搬送経路がいわば直線状となるように、各々のウエハ搬送装置２４及び処理ユニット１１を配置したが、この実施の形態では、真空処理装置のフットプリント（処理ステーション１のＸ方向における長さ寸法）をできるだけ小さく抑えるために、前記搬送経路が蛇腹状となるように処理ステーション１を構成している。そして、処理済みのウエハＷを元のＦＯＵＰ１０に速やかに戻すために大気搬送路１００を設けて、この大気搬送路１００により、ＦＯＵＰ１０が載置されるウエハＷの搬入出ポート１０ａから見て奥側に達したウエハＷを、当該搬入出ポート１０ａ側の大気搬送室３ａに搬送している。
【００５８】
前記他の例について、具体的に述べる。搬入出ポート１０ａ側から見て手前側、奥側という表現を用いると、装置本体を構成する外装体である角型の筐体９０内には、大気雰囲気を形成する第１の大気搬送室３ａが手前側に設けられると共に、大気雰囲気を形成する第２の大気搬送室３ｂが奥側に設けられている。これら大気搬送室３ａ、３ｂの間には、互いに左右方向に離間すると共に、各々手前側から奥側に伸びる処理ステーション１、１が配置されている。これら処理ステーション１、１の間には、各々の処理ステーション１、１で処理されたウエハＷを第２の大気搬送室３ｂから第１の大気搬送室３ａに戻すために、既述の復路用の大気搬送路１００が直線状に設けられている。この大気搬送路１００の内部雰囲気は、後述のように大気雰囲気となっている。尚、図２９及び図３０において、既述の図１と同じ部位については同じ符号を付して説明を省略する。また、各々のウエハ搬送装置２４や大気搬送アーム５ａ、５ｂについては簡略化して描画している。
【００５９】
各々の処理ステーション１は、既述のようにウエハＷの搬送経路が蛇腹状となるように配置されており、具体的には第１のロードロック室２ａ、複数この例では４つの処理ユニット１１及び第２のロードロック室２ｂが第１の大気搬送室３ａから第２の大気搬送室３ｂに向かってこの順番で大気搬送路１００に沿うように一列に並んでいる。また、これらロードロック室２ａ、２ｂ及び各処理ユニット１１の並びと、大気搬送路１００との間には、当該並びにおいて既述のように上流側から下流側にウエハＷの受け渡しをするためのウエハ搬送装置２４がこの例では５箇所に配置されている。図２９には、各々の処理ステーション１、１におけるウエハＷの搬送経路を一点鎖線で示している。
【００６０】
各々のウエハ搬送装置２４は、大気搬送路１００側から見た時に、互いに隣接するロードロック室２ａ（２ｂ）と処理ユニット１１（載置部２３）との間あるいは互いに隣接する処理ユニット１１、１１の間に位置するように配置されている。即ち、２つの処理ステーション１、１のうち左側の処理ステーション１に「１Ａ」の符号を付すと、この処理ステーション１Ａには、蛇腹状に屈曲した区画壁９１が手前側から奥側に向かって配置されている。この区画壁９１における屈曲部分に「９１ａ」の符号を付すと、大気搬送路１００側（右側）に突出して屈曲する屈曲部分９１ａ、９１ａの間には、区画壁９１よりも右側に受け渡し用の移載機構であるウエハ搬送装置２４の設置領域が形成されている。また、左側に突出して屈曲する屈曲部分９１ａ、９１ａの間には、区画壁９１よりも左側に処理領域である載置部２３が配置されている。この例では、前記ウエハ搬送装置２４の設置領域を囲む壁部と載置部２３の壁部とは別体として構成されていて、これら壁部の間に仕切り弁（ゲートバルブＧ）が介在しているが、これら壁部をまとめて区画壁９１と称して説明している。従って、処理領域（載置部２３）の配列方向を前後方向とすると、前記ウエハ搬送装置２４は、互いに隣接する載置部２３、２３同士の間または載置部２３とロードロック室２ａ（２ｂ）との間における、右寄りに配置されている。これにより、各々のウエハ搬送装置２４と載置部２３との配置レイアウトは、千鳥状となっている。従って、ある一つのウエハ搬送装置２４からロードロック室２ａ、２ｂ及び載置部２３の並びを見た時に、左前方にはゲートバルブＧを介してロードロック室２ａあるいは処理ユニット１１が配置され、右前方にはゲートバルブＧを介して処理ユニット１１あるいはロードロック室２ｂが配置されている。
【００６１】
２つの処理ステーション１、１のうち右側の処理ステーション１に「１Ｂ」の符号を付すと、この処理ステーション１Ｂは、前記大気搬送路１００を境界として左側の処理ステーション１Ａが左右対称となるように配置されている。具体的には、処理ステーション１Ｂにおいて、大気搬送路１００側に５つのウエハ搬送装置２４が配置されており、これらウエハ搬送装置２４の並びよりも右側にロードロック室２ａ、２ｂ及び４つの処理ユニット１１が直線状に並んでいる。従って、処理ステーション１Ｂにおけるウエハ搬送装置２４は、互いに隣接する載置部２３、２３同士の間または載置部２３とロードロック室２ａ（２ｂ）との間における、左寄りに配置されている
【００６２】
大気搬送路１００は、一端側及び他端側が夫々大気搬送室３ａ、３ｂに連通（開口）するように、ロードロック室２ａ、２ｂ及び各処理ユニット１１の並びに沿うように配置された概略箱形の搬送室１０１を備えている。従って、この搬送室１０１内の雰囲気は、大気（常圧）雰囲気となっている。この搬送室１０１内には、当該搬送室１０１の長さ方向に沿って伸びるレール１０２と、このレール１０２に沿って水平方向（前後方向）に移動自在に構成された搬送機構であるウエハ搬送部１０３と、が配置されている。このウエハ搬送部１０３は、図３０に示すように、複数枚のウエハＷを棚状に積載するために、各々のウエハＷの周縁部を保持する保持部１０４、１０４が上下方向に複数箇所に配置されている。
【００６３】
搬送室１０１内には、ウエハＷの搬送路１０６が上下に２段に積層されており、具体的にはレール１０２及びウエハ搬送部１０３は、互いに上下方向に離間するように２組設けられている。これら搬送路１０６、１０６は、図３１に示すように、仕切り板１０７によって上下に区画されている。大気搬送アーム５ａ（５ｂ）は、これらウエハ搬送部１０３、１０３に対してウエハＷの受け渡しを行うために、大気搬送室３ａ、３ｂの下方側に設けられた昇降機構１２６により各々昇降自在に構成されている。大気搬送室３ｂ内には、処理済みのウエハＷを冷却するために、既述の保持部１０４が上下方向に複数箇所に設けられたウエハ収納部１０５が互いに左右方向に離間するように２カ所に設けられている。図３１中１２５は大気搬送アーム５ａ、５ｂが水平方向（左右方向）に走行するためのレールである。尚、図３０は、大気搬送室３ａ及び処理ステーション１の一部を切り欠いて示しており、大気搬送アーム５ｂについては省略している。また、仕切り板１０７については、既述の図３０では省略しており、図３１では大気搬送室３ａ、３ｂについて一部省略している。
【００６４】
この真空処理装置では、各処理ユニット１１にてウエハＷが既述のように順番に処理が行われると共に、これらウエハＷが一括して（同時に）上流側から下流側に向かって搬送される。そして、下流側のロードロック室２ｂから搬出されたウエハＷは、大気搬送アーム５ｂによって、ウエハ収納部１０５に一時的に載置されて冷却された後、あるいはウエハ収納部１０５を経由せず（冷却されず）に、ウエハ搬送部１０３に収納される。次いで、ウエハ搬送部１０３は、処理済みのある一枚のウエハＷが収納されると速やかに、または複数枚のウエハＷが収納された後、上流側の大気搬送室３ａに向かって移動する。続いて、別の（空の）ウエハ搬送部１０３が下流側に向かって移動すると共に、大気搬送アーム５ａがウエハ搬送部１０３からウエハＷを取り出して、例えば元のＦＯＵＰ１０に搬入する。
【００６５】
この実施の形態では、ロードロック室２ａ（２ｂ）及び複数の処理ユニット１１を一列に並べると共に、互いに隣接するロードロック室２ａ（２ｂ）と処理ユニット１１との間の領域及び互いに隣接する処理ユニット１１、１１間の領域を側方側（大気搬送路１００側）から臨むように各々のウエハ搬送装置２４を配置して、いわばウエハＷの搬送経路が蛇腹状となるようにしている。そのため、真空処理装置のフットプリント（Ｘ方向における長さ寸法）を小さく抑えることができる。また、ウエハ搬送部１０３を設けており、処理済みの複数のウエハＷを一括してＦＯＵＰ１０側に搬送できるので、高いスループットで各ウエハＷに処理を行うことができる。更に、各々のウエハ搬送装置２４によりウエハＷを上流側から下流側に搬送するにあたって、ウエハ搬送装置２４を１８０°回動させる必要がない。即ち、各々のウエハ搬送装置２４から各処理ユニット１１の並びを見た時に、上流側の搬入口４３ａ及び下流側の搬出口４３ｂがいずれも前方側において互いに左右に離間して並んでいるので、ウエハ搬送装置２４は極僅かな時間で回動動作を終えることができ、従ってスループットを高めることができる。
【００６６】
この例では、２つの処理ステーション１、１において共通の大気搬送路１００を配置したが、これら処理ステーション１、１に個別に大気搬送路１００を配置しても良いし、処理ステーション１と大気搬送路１００とを一つずつ設けても良い。また、大気搬送室３ａ、３ｂ及び復路用の大気搬送路１００に相当する領域は、大気雰囲気であることに限られず、例えば窒素ガスなどの不活性ガスからなる常圧雰囲気としても良い。
【００６７】
続いて、このような真空処理装置に適用するにあたって好ましいロードロック室２ａ、２ｂの構成について、既述の図１の真空処理装置を例に挙げて図３２〜図４５を参照して説明する。ロードロック室２ａは、上流端の処理ユニット１１ａにウエハＷを搬送するにあたり、当該ロードロック室２ａにおける雰囲気の切り替え（真空引きや大気導入）に要する雰囲気切り替え時間が真空処理装置の全体の処理時間の律速とならないように、あるいは前記雰囲気切り替え時間ができるだけ処理時間の律速とならないように構成されている。また、ロードロック室２ｂについては、処理ステーション１の下流端の搬送モジュール１２からウエハＷを搬出するにあたって、同様に雰囲気切り替え時間が真空処理装置の全体の処理時間の律速とならないように、あるいはできるだけ律速とならないように構成されている。
【００６８】
具体的には、ロードロック室２ａ（２ｂ）は、左右方向に互いに離間するように２箇所に設けられており、これらロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）の一方に対してウエハＷの搬入出を行っている間に、他方のロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）が次のウエハＷの搬送に備えるように構成されている。これらロードロック室２ａ、２ｂは、互いに同じ構成となっていることから、上流側のロードロック室２ａについて説明する。尚、図３２は、真空処理装置におけるロードロック室２ａの近傍領域を拡大して示している。
【００６９】
ロードロック室２ａは、既述のように互いに左右方向に離間して２箇所に設けられており、複数枚例えば４枚のウエハＷを棚状に積載するための積載部１２０を各々備えている。この積載部１２０は、平面的に見た時に概略円状に形成されており、ロードロック室２ａの下方側に設けられた昇降部材１２１により昇降自在に構成されている。図３２中１２２は、ウエハＷの周縁部を下方側から支持する支持部であり、１２３はこれら支持部１２２を上下に配置するための支柱である。また、図３３中１２４はベローズである。また、図３２中４０はガス供給路の開口端、４１ａは排気口である。
【００７０】
大気搬送アーム５ａ（５ｂ）においてウエハＷを下方側から支持するピック２４ａは、積載部１２０におけるウエハＷの積層ピッチに対応するように、上下方向に４枚配置されている。従って、大気搬送アーム５ａは、ＦＯＵＰ１０から４枚のウエハＷを一括して取り出すと共に、これらウエハＷをロードロック室２ａに対して一括して搬入できるように構成されている。図３３中１２５は、大気搬送アーム５ａが左右方向に移動するためのレールである。尚、ＦＯＵＰ１０の寸法やこれら大気搬送アーム５ａ及び積載部１２０の寸法については模式的に示している。
【００７１】
ここで、この実施の形態の真空処理装置では、各々のロードロック室２ａ、２ａの下流側の２つのウエハ搬送装置２４、２４は、ロードロック室２ａ、２ａの一方のロードロック室２ａに同時にアクセスできるように、且つ他方のロードロック室２ａに同時にアクセスできるように構成されている。具体的には、図３３及び図３４に示すように、互いに左右方向に離間して並ぶ２つのウエハ搬送装置２４、２４のうち一方（この例では大気搬送室３ａ側から見て左側）のウエハ搬送装置２４は、駆動部４２が真空容器２２の天井面の上方側に設けられている。そして、前記一方のウエハ搬送装置２４は、他方のウエハ搬送装置２４におけるウエハＷの保持（搬送）位置よりも当該ウエハ搬送装置２４におけるウエハＷの保持位置が上方に位置するように、ピック２４ａの高さ位置が設定されている。即ち、これらウエハ搬送装置２４、２４の各々のピック２４ａ、２４ａは、既述の積載部１２０から、例えば一のウエハＷと、当該ウエハＷの上方側あるいは下方側に隣接するウエハＷと、を同時に取り出せるように、積載部１２０における支持部１２２のピッチに対応するように互いの離間寸法が設定されている。尚、図３４は、ウエハ搬送装置２４、２４を大気搬送室３ａ側から見た縦断面図を示している。
【００７２】
また、ロードロック室２ａ、２ａにおけるウエハ搬送装置２４、２４側のゲートバルブＧは、各々のウエハ搬送装置２４、２４の搬送動作及びこれらウエハ搬送装置２４、２４により搬送されるウエハＷに干渉（衝突）しないように、積載部１２０の外形に沿って外側（ウエハ搬送装置２４側）に膨らむように概略円弧状に形成されている。従って、図３５及び図３６に示すように、２つのロードロック室２ａ、２ａのうち一方のロードロック室２ａに対してウエハ搬送装置２４、２４が同時にアクセスする時、他方のロードロック室２ａにおけるウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが閉じている場合であっても、これらウエハ搬送装置２４、２４により搬送される各々のウエハＷは、当該ゲートバルブＧに衝突しない。尚、図３５及び図３６は、各々のウエハ搬送装置２４、２４により搬送されるウエハＷの外縁の軌跡を模式的に一点鎖線で示しており、ウエハ搬送装置２４、２４については省略している。
【００７３】
下流側のロードロック室２ｂ、搬送モジュール１２内のウエハ搬送装置２４、２４及び大気搬送室３ｂ内の大気搬送アーム５ｂについても、以上説明した上流側のロードロック室２ａ、ウエハ搬送装置２４、２４及び大気搬送アーム５ａと同様に構成されている。
【００７４】
続いて、この真空処理装置の作用について図３７〜図４５を参照して説明する。先ず、真空処理装置において処理及びウエハＷの搬送が連続的に行われている途中において、図３７及び図３８に示すように、２つのロードロック室２ａ、２ａのうち一方（大気搬送室３ａ側から見て右側）のロードロック室２ａ（以後「１３１」の符号を付す）が空（最後のウエハＷが取り出された状態）となっているものとする。また、他方のロードロック室２ａ（以後「１３２」の符号を付す）には、４枚のウエハＷが収納されており、上側から一番目のウエハＷと２番目のウエハＷとが搬入口４３ａを臨む位置に設定されているものとする。この時、一方のロードロック室１３１はウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが解放されており、他方のロードロック室１３２は内部を真空引きしていて、ゲートバルブＧが閉じられたままとなっている。また、各々の載置部２３上にはウエハＷが各々載置されていて、既述の処理が行われているものとする。
【００７５】
始めに、他方のロードロック室１３２の真空引きが完了すると、当該ロードロック室１３２におけるウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが開放される。そして、載置部２３でのウエハＷの処理が終了すると、図３９及び図４０に示すように、ウエハ搬送装置２４、２４は、他方のロードロック室１３２内に同時に進入して、例えば上側から１番目のウエハＷと２番目のウエハＷとを当該ロードロック室１３２から搬出する。具体的には、これらウエハＷの下方位置に各々のウエハ搬送装置２４、２４のピック２４ａ、２４ａが位置するようにウエハ搬送装置２４、２４が駆動し、続いて積載部１２０が僅かに下降することにより、各々のウエハＷをウエハ搬送装置２４、２４に受け渡す。次いで、ピック２４ａ、２４ａがウエハ搬送装置２４、２４側に縮退する。
【００７６】
この時、処理ユニット１１ａの下流側のウエハ搬送装置２４、２４は、当該処理ユニット１１ａ内に進入し、処理済みのウエハＷを下流側の処理ユニット１１ｂに搬出していく。処理ユニット１１ａのウエハ搬送装置２４、２４の搬送動作と、処理ユニット１１ｂのウエハ搬送装置２４、２４の搬送動作とは、既述のように同時に行われる。また、一方のロードロック室１３１におけるウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが閉じられて、当該ロードロック室１３１の内部が大気雰囲気に戻されていく。そして、大気搬送アーム５ａは、ＦＯＵＰ１０の側方側に移動して、未処理のウエハＷを例えば４枚一括して当該ＦＯＵＰ１０から取り出す。
【００７７】
続いて、他方のロードロック室１３２からウエハＷを受け取ったウエハ搬送装置２４、２４は、図４１及び図４２に示すように、載置部２３、２３に対して同時にこれらウエハＷを載置する。また、内部が大気雰囲気に設定された一方のロードロック室１３１における大気搬送室３ａ側のゲートバルブＧを解放し、大気搬送アーム５ａにより例えば４枚のウエハＷを一括して当該ロードロック室１３１内に搬入する。
【００７８】
各々のウエハ搬送装置２４、２４は、載置部２３、２３での処理が終わるまでの間、図４３及び図４４に示すように、元の位置に縮退して待機する。一方のロードロック室１３１では、大気搬送室３ａ側のゲートバルブＧを気密に閉じて、真空引きを開始する。そして、他方のロードロック室１３２では、上側から３番目及び４番目のウエハＷをウエハ搬送装置２４、２４に受け渡すために、これらウエハＷが搬入口４３ａを臨むように、積載部１２０を上昇させる。そして、載置部２３、２３での処理が終了すると、既述の図３９〜図４２に示すように、各ウエハＷを下流側に搬送する。しかる後、空になった他方のロードロック室１３２ではウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが閉じられて、未処理のウエハＷを搬入するために大気導入が行われると共に、一方のロードロック室１３１にて真空引きが完了すると、ウエハ搬送装置２４側のゲートバルブＧが解放される。
【００７９】
こうして図４５に示すように、ロードロック室１３１、１３２に対して、大気搬送アーム５ａによるウエハＷの搬入と、ウエハ搬送装置２４、２４によるウエハＷの搬出と、が交互に行われる。また、下流側のロードロック室２ｂ、２ｂについても、同様に交互にウエハＷが搬出される。従って、いわば２つのロードロック室５ａ、５ａ（５ｂ、５ｂ）をウエハ搬送装置２４、２４が交互に使用することにより、ロードロック室５ａ（５ｂ）において真空引きや大気導入が完了するまでウエハＷの取り出しを待たなくて済む。
【００８０】
そのため、ロードロック室５ａ（５ｂ）において雰囲気の切り替えに要する雰囲気切り替え時間が真空処理装置の全体の処理時間の律速とならないか、あるいはほとんど律速とならない。従って、各処理ユニット１１において高速に処理が進行する場合であっても、処理ステーション１の上流端に対するウエハＷの供給と、処理ステーション１の下流端からのウエハＷの排出と、を連続的に、定常的に、且つ速やかに行うことができるので、高いスループットで各処理を行うことができる。
【００８１】
この時、ロードロック室５ａ（５ｂ）には複数枚（詳しくは４枚以上、偶数枚）のウエハＷを収納しているので、当該ロードロック室５ａ（５ｂ）にウエハ搬送装置２４、２４がアクセスする時間を長く取ることができる。そのため、ロードロック室５ａ（５ｂ）の真空引きや大気導入にはウエハ搬送装置２４、２４がロードロック室５ａ（５ｂ）にアクセスする時間を充てることができるので、既述のように各処理ユニット１１における処理の律速とならないようにロードロック室５ａ（５ｂ）内の真空引きや大気導入を行うことができる。言い換えると、ロードロック室５ａ（５ｂ）に複数枚のウエハＷを収納することにより、大型の真空排気装置２１を設けなくもロードロック室５ａ（５ｂ）の真空引きを速やかに行うことができるので、高いスループットで処理を行うにあたって装置のコストアップを抑えることができる。更に、ウエハ搬送装置２４、２４がロードロック室５ａ（５ｂ）に同時にアクセスしていることから、これらウエハ搬送装置２４、２４が交互にウエハＷの搬入（搬出）を行う場合よりもスループットを向上させることができる。
【００８２】
以下の表は、図３９〜図４５におけるウエハ搬送装置２４などの動作シーケンスを実際に要する時間と共に示しており、「ＶＡ１」及び「ＶＡ２」は２つのウエハ搬送装置２４、２４のうち一方及び他方、「ＬＬ１」及び「ＬＬ２」は夫々ロードロック室１３１、１３２を表している。また、「ＳＴＧ１」及び「ＳＴＧ２」はウエハ搬送装置２４、２４の下流側に設けられた２つの載置部２３、２３のうち一方及び他方、「ｓｌｏｔ」は積載部１２０におけるウエハＷの載置位置を意味しており、この「ｓｌｏｔ」の後の添え字（１〜４）は上側からのウエハＷの積載位置を示している。また、「ＶＡアクセス」はウエハ搬送装置２４がロードロック室１３１（１３２）にアクセスしている状態、「ＶＥＮＴ」は大気導入、「ＶＡＣ」は真空引き、「ＡＡアクセス」は大気搬送アーム５ａによるウエハＷの搬入を表している。そして、「ゲット」はウエハ搬送装置２４がロードロック室１３１（１３２）からウエハＷを取り出す動作、「プット」は載置部２３にウエハＷを載置する動作を表している。
【００８３】
（表）
2012039075.tif 000003
【００８４】
この表に示すように、各々のウエハ搬送装置２４、２４の各動作に５秒の時間が費やされるものとすると、各々のロードロック室１３１、１３２の真空引きや大気導入には１０秒もの長い時間を充てることができる。そのため、一時間あたりに７２０枚ものウエハＷを搬送（処理）できる。
【００８５】
この例では、ロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）を左右方向に並べたが、上下方向に積層するようにしても良い。この場合には、ウエハ搬送装置２４、２４及び大気搬送アーム５ａは、これらロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）に対してアクセスできるように、上下方向に昇降自在に構成される。
【００８６】
既述の例では、ロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）の各々にウエハＷを４枚ずつ収納したが、これらロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）に各々例えば６枚以上ずつ複数枚収納しても良い。その場合には、ロードロック室２ａ、２ａ（２ｂ、２ｂ）の真空引きや大気導入に更に長い時間を充てることができる。また、ロードロック室２ａ、２ｂ内の積載部１２０を昇降させたが、ウエハ搬送装置２４、２４を昇降自在に構成しても良い。即ち、これらウエハ搬送装置２４、２４のうち上方側に位置するピック２４ａについて、積載部１２０の一番目のウエハＷと三番目のウエハＷとにアクセスできるように構成すると共に、下方側に位置するピック２４ａについては二番目のウエハＷと四番目のウエハＷとにアクセスできるように構成しても良い。更に、積載部１２０の一番目のウエハＷと二番目のウエハＷとを取り出した後、三番目のウエハＷと四番目のウエハＷとを取り出すように各ピック２４ａ、２４ａの高さ位置を設定したが、一番目のウエハＷと三番目のウエハＷとを取り出した後、二番目のウエハＷと四番目のウエハＷとを取り出すようにしても良い。
【００８７】
以上の例において、ウエハ搬送装置２４、２４がロードロック室１３１（１３２）に同時にアクセスするにあたって、「同時」とは、同じタイミングであることだけを表しているだけでなく、例えば各々のウエハ搬送装置２４、２４における搬送動作の一部同士が同じ時間帯で互いに重なって行われることを含む。
【符号の説明】
【００８８】
Ｗ  ウエハ
１  処理ステーション
２ａ、２ｂ  ロードロック室
３ａ、３ｂ  大気搬送室
１０  ＦＯＵＰ
１１  処理ユニット
１２  搬送モジュール
２０  制御部
２２  真空容器
２３  載置部
２４  ウエハ搬送装置
【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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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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