(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を備えたロードロック機構において、
上記真空室は、上記真空圧側の側壁に形成された一つの第１開口部と、上記大気圧側の側壁に互いに上下に離間して形成された２つの第２開口部とを有し、且つ、
上記真空室には上記２つの第２開口部を開閉する開閉機構が設けられ、上記開閉機構は上記第２開口部を閉じて上記第２開口部との気密性を保持するように構成されており、
上記真空室内には２つの第１、第２ロードロック室が互いに垂直方向に離間して上下２段に設けられ、且つ、上記第１、第２ロードロック室が上記真空室内でそれぞれ互いに干渉することなく上下方向に個別に移動するように構成されており、
上記第１、第２ロードロック室は、それぞれ、上記真空圧側の側壁に上記第１開口部に対応して形成された第１出入口と、上記大気圧側の側壁に上記第１出入口の高さに揃えて上記第２開口部に対応して形成された第２出入口とを有し、
更に、上記第１ロードロック室の側壁の外周面の上部には全周に渡って第１係合段部が形成されていると共に上記第２ロードロック室の側壁の外周面の下部には全周に渡って第２係合段部がそれぞれ形成され、また、上記真空室の側壁の内周面には全周に渡って、上記第１係合段部と係合する第１被係合段部が上記下側の第２開口部の上側に配置して形成されていると共に上記第２係合段部と係合する第２被係合段部が上記上側の第２開口部の下側に配置して形成されており、
上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部には全周に渡って第１、第２被係合段部に対向させたシール部材が装着され、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部が上記シール部材を介して上記真空室の第１、第２被係合段部と係合して上記第１、第２ロードロック室の第２出入口がそれぞれの対応する上記第２開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空室の真空空間から遮断されると共に大気側と連通可能になり、
上記第１、第２ロードロック室それぞれの第２開口部からの移動端でそれぞれの第１出入口が上記第１開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空圧側と連通する
ことを特徴とするロードロック機構。
【請求項２】
上記ロードロック室に給排気口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のロードロック機構。
【請求項３】
上記ロードロック室内に被処理体を上下方向に移動させる昇降手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロードロック機構。
【請求項４】
上記ロードロック室に上記被処理体を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロードロック機構。
【請求項５】
被処理体にそれぞれ所定の処理を施す複数の処理室と、各処理室に対して上記被処理体を搬出入する際に真空圧側と大気圧側を連絡するロードロック機構とを備え、且つ上記ロードロック機構は真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を有する処理装置において、
上記真空室は、上記真空圧側の側壁に形成された一つの第１開口部と、上記大気圧側の側壁に互いに上下に離間して形成された２つの第２開口部とを有し、且つ、
上記真空室には上記２つの第２開口部を開閉する開閉機構が設けられ、上記開閉機構は上記第２開口部を閉じて上記第２開口部との気密性を保持するように構成されており、
上記真空室内には２つの第１、第２ロードロック室が互いに垂直方向に離間して上下２段に設けられ、且つ、上記第１、第２ロードロック室が上記真空室内でそれぞれ互いに干渉することなく上下方向に個別に移動するように構成されており、
上記第１、第２ロードロック室は、それぞれ、上記真空圧側の側壁に上記第１開口部に対応して形成された第１出入口と、上記大気圧側の側壁に上記第１出入口の高さに揃えて上記第２開口部に対応して形成された第２出入口とを有し、
更に、上記第１ロードロック室の側壁の外周面の上部には全周に渡って第１係合段部が形成されていると共に上記第２ロードロック室の側壁の外周面の下部には全周に渡って第２係合段部がそれぞれ形成され、また、上記真空室の側壁の内周面には全周に渡って、上記第１係合段部と係合する第１被係合段部が上記下側の第２開口部の上側に配置して形成されていると共に上記第２係合段部と係合する第２被係合段部が上記上側の第２開口部の下側に配置して形成されており、
上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部には全周に渡って第１、第２被係合段部に対向させたシール部材が装着され、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部が上記シール部材を介して上記真空室の第１、第２被係合段部と係合して上記第１、第２ロードロック室の第２出入口がそれぞれの対応する上記第２開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空室の真空空間から遮断されると共に大気側と連通可能になり、
上記第１、第２ロードロック室それぞれの第２開口部からの移動端でそれぞれの第１出入口が上記第１開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空圧側と連通する
ことを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードロック機構及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程におけるウエハの処理は現在の６インチあるいは８インチの半導体ウエハ（以下、「単にウエハ」と称す。）から一気に１２インチのウエハに移行する傾向にある。これに伴って半導体製造装置は１２インチウエハ対応したのものが開発されつつある。１２インチウエハの時代は、ウエハが大口径化、大重量化し、各半導体製造関連装置が益々大型化する。
【０００３】
例えば、図６は複数の処理を連続的に行うマルチチャンバー処理装置（以下、単に「処理装置」と称す。）の一例を示す平面図である。この処理装置は、同図に示すように、所定の真空度に保持され且つ例えばエッチング処理や成膜処理等をそれぞれ個別に行う複数の処理室１と、各処理室１に対してゲートバルブ２Ａを介して連通、遮断可能に連結され且つ各処理室１の真空度に見合った真空雰囲気下でウエハＷを一枚ずつ搬送する第１搬送室３と、第１搬送室３に対してゲートバルブ２Ｂを介して連通、遮断可能に連結され且つ第１搬送室３の真空度に見合った真空雰囲気を作る二系列のロードロック室４と、各ロードロック室４に対してゲートバルブ２Ｃを介して連通、遮断可能に連結され且つ各ロードロック室４に対して大気圧雰囲気下でウエハＷを一枚ずつ搬送する第２搬送室５と、第２搬送室５に対してゲートバルブ２Ｄを介して連通、遮断可能に連結され且つウエハＷをキャリア単位で収納するキャリア収納室６とを備えている。そして、第１、第２搬送室３、５にはそれぞれウエハ搬送装置３Ａ、５Ａが配設され、各ウエハ搬送装置３Ａ、５Ａのハンドリングアームを介してウエハＷを一枚ずつ搬送するようにしてある。尚、図６において４ＡはウエハＷを載置する温度調整可能な載置台で、この載置台４Ａはロードロック室４とでロードロック機構を構成し、載置台４Ａを介してウエハＷを所定温度に調整するようにしてある。
【０００４】
そして、例えば左側のキャリア収納室６内のウエハＷについて所定の処理を行う場合には、ゲートバルブ２Ｄが開くと共に第２搬送室５内のウエハ搬送装置５Ａが駆動し、キャリア室６のキャリアＣからウエハＷを一枚取り出した後、ゲートバルブ２Ｄを閉じてキャリア室６と第２搬送室５とを遮断する。次いで、左側のロードロック室４のゲートバルブ２Ｃが開くと共にウエハ搬送装置５Ａを介して第２搬送室５からロードロック室４内の載置台４Ａ上へウエハＷを移載した後、ゲートバルブ２Ｃを閉じる。次いで、ロードロック室４の真空排気装置（図示せず）が駆動して室内を真空引きして所定の真空雰囲気を作る。ロードロック室４が所定の真空雰囲気になり、ウエハＷが所定の温度になると、ゲートバルブ２Ｂが開くと共に第１搬送室３のウエハ搬送装置３Ａが駆動し、ロードロック室４内のウエハＷを真空雰囲気下で第１搬送室３内へ搬入し、そのゲートバル２Ｂを閉じる。引き続き、例えば左側の処理室１のゲートバルブ２Ａを開き、ウエハ搬送装置３Ａを介して第１搬送室３から処理室１内へウエハＷを移載し、そのゲートバルブ２Ａを閉じ、処理室１内で所定の処理例えば成膜処理を行う。この間、他の処理室１内ではエッチング処理等の処理を並行して行っている。
【０００５】
その後、例えば右側の処理室１内で所定の処理が終了すれば、そのゲートバルブ２Ａを開き、第１搬送室３内へ処理済みのウエハＷを搬入する。次いで、右側の既に真空引きされているロードロック室４のゲートバルブ２Ｂが開き、ウエハ搬送装置３Ａを介して処理済みウエハをロードロック室４内へ移載してゲートバルブ２Ｂを閉じる。次いで、ロードロック室４内を大気圧に戻した後、ゲートバルブ２Ｃを開き、ロードロック室４内のウエハＷを第２搬送室５を経由して左側のキャリア収納室６内のキャリアＣへ処理済みウエハを戻す。この間に左側の処理室１での処理を終え、第１搬送室３のウエハ搬送装置３Ａを介して左側の処理室１から右側の処理室１へウエハＷを移載する。この動作と並行して次に処理すべきウエハＷを左側のキャリア収納室６内から取り出し、左側のロードロック室４内を経由して左側の処理室１へウエハＷを搬入し、成膜処理を行う。
【０００６】
つまり、従来の処理装置の場合には、真空圧側と大気圧側との連絡通路として二系列のロードロック室４が配置され、各ロードロック室４を効率的に利用してウエハの搬送効率を高め、処理装置のスループット向上に寄与している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の処理装置の場合には、パーティクルの発生を極力抑制する意味等からも第１搬送室３内のウエハ搬送装置３Ａの駆動部を少しでも削減する必要があり、ウエハ搬送装置３Ａのハンドリングアームの上下方向の動きをなくし、搬送高さを同一にして水平方向のみで駆動するようにしているため、二系列のロードロック室４を並列配置せざる得ず、ロードロック室４のフットプリントが広くなるという課題があった。また、今後、ウエハが１２インチの時代になると、配線構造が益々多層化し、処理装置での処理数即ち処理室１も増加する傾向にあるが、従来の処理装置の場合には並列配置された二系列のロードロック室４によって処理室１のレイアウトが大幅に制限されるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、フットプリントを削減することができ、ひいては処理室のレイアウトの自由度を高めることができるロードロック機構及び処理装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のロードロック機構は、真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を備えたロードロック機構において、上記真空室は、上記真空圧側の側壁に形成された一つの第１開口部と、上記大気圧側の側壁に互いに上下に離間して形成された２つの第２開口部とを有し、且つ、上記真空室には上記２つの第２開口部を開閉する開閉機構が設けられ、上記開閉機構は上記第２開口部を閉じて上記第２開口部との気密性を保持するように構成されており、上記真空室内には２つの第１、第２ロードロック室が互いに垂直方向に離間して上下２段に設けられ、且つ、上記第１、第２ロードロック室がそれぞれ互いに干渉することなく上下方向に個別に移動するように構成されており、上記第１、第２ロードロック室は、それぞれ、上記真空圧側の側壁に上記第１開口部に対応して形成された第１出入口と、上記大気圧側の側壁に上記第１出入口の高さに揃えて上記第２開口部に対応して形成された第２出入口とを有し、更に、上記第１ロードロック室の側壁の外周面の上部には全周に渡って第１係合段部が形成されていると共に上記第２ロードロック室の側壁の外周面の下部には全周に渡って第２係合段部がそれぞれ形成され、また、上記真空室の側壁の内周面には全周に渡って、上記第１係合段部と係合する第１被係合段部が上記下側の第２開口部の上側に配置して形成されていると共に上記第２係合段部と係合する第２被係合段部が上記上側の第２開口部の下側に配置して形成されており、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部には全周に渡って第１、第２被係合段部に対向させたシール部材が装着され、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部が上記シール部材を介して上記真空室の第１、第２被係合段部と係合して上記第１、第２ロードロック室の第２出入口がそれぞれの対応する上記第２開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空室の真空空間から遮断されると共に大気側と連通可能になり、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第２開口部からの移動端でそれぞれの第１出入口が上記第１開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空圧側と連通することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載のロードロック機構は、請求項１に記載の発明において、上記ロードロック室に給排気口を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載のロードロック機構は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記ロードロック室内に被処理体を上下方向に移動させる昇降手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載のロードロック機構は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記ロードロック室に上記被処理体を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載の処理装置は、被処理体にそれぞれ所定の処理を施す複数の処理室と、各処理室に対して上記被処理体を搬出入する際に真空圧側と大気圧側を連絡するロードロック機構とを備え、且つ上記ロードロック機構は真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を有する処理装置において、上記真空室は、上記真空圧側の側壁に形成された一つの第１開口部と、上記大気圧側の側壁に互いに上下に離間して形成された２つの第２開口部とを有し、且つ、上記真空室には上記２つの第２開口部を開閉する開閉機構が設けられ、上記開閉機構は上記第２開口部を閉じて上記第２開口部との気密性を保持するように構成されており、上記真空室内には２つの第１、第２ロードロック室が互いに垂直方向に離間して上下２段に設けられ、且つ、上記第１、第２ロードロック室が上記真空室内でそれぞれ互いに干渉することなく上下方向に個別に移動するように構成されており、上記第１、第２ロードロック室は、それぞれ、上記真空圧側の側壁に上記第１開口部に対応して形成された第１出入口と、上記大気圧側の側壁に上記第１出入口の高さに揃えて上記第２開口部に対応して形成された第２出入口とを有し、更に、上記第１ロードロック室の側壁の外周面の上部には全周に渡って第１係合段部が形成されていると共に上記第２ロードロック室の側壁の外周面の下部には全周に渡って第２係合段部がそれぞれ形成され、また、上記真空室の側壁の内周面には全周に渡って、上記第１係合段部と係合する第１被係合段部が上記下側の第２開口部の上側に配置して形成されていると共に上記第２係合段部と係合する第２被係合段部が上記上側の第２開口部の下側に配置して形成されており、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部には全周に渡って第１、第２被係合段部に対向させたシール部材が装着され、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部が上記シール部材を介して上記真空室の第１、第２被係合段部と係合して上記第１、第２ロードロック室の第２出入口がそれぞれの対応する上記第２開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空室の真空空間から遮断されると共に大気側と連通可能になり、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第２開口部からの移動端でそれぞれの第１出入口が上記第１開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空圧側と連通することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
まず、本実施形態のマルチチャンバー処理装置（以下、単に「処理装置」と称す。）は、例えば図１に示すように、成膜処理やエッチング処理等の処理を連続的に行う複数（図１では４室）の処理室１０と、これらの処理室１０に対してゲートバルブ（図示せず、以下同様）２１を介して連通、遮断可能にそれぞれ連結された多角形状の第１搬送室２０と、第１搬送室２０に対して連結されたロードロック機構３０と、このロードロック機構３０の左右両壁面に対して後述するゲートバルブを介して連通、遮断可能に連結された第２搬送室４０と、これらの第２搬送室４０に対してゲートバルブ５１を介して連結、遮断可能に連結された複数（図１では４室）並列配置されたキャリア収納室５０とを備えている。そして、第１、第２搬送室２０、４０内にはそれぞれウエハを一枚ずつ搬送するウエハ搬送装置２１、４１がそれぞれ配設されている。図１からも明らかなように本実施形態の処理装置はロードロック機構３０を一系列のみ有し、処理装置のフットプリントが従来と比較して削減され、処理室１０のレイアウト上の自由度が高くしてある。このロードロック機構３０を中心に示した図が図２である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線方向の断面図である。
【００１７】
そこで、本実施形態のロードロック機構３０について図２を参照しながら以下説明する。本実施形態のロードロック機構３０は、同図に示すように、例えば矩形状の真空室３１を備え、真空室３１を介して真空下でウエハを搬送する第１搬送室２０と大気圧下でウエハ搬送する第２搬送室４０を連絡するようにしてある。即ち、真空室３１の３つの側壁には第１、第２搬送室２０、４０がそれぞれ連結されている。真空室３１内には第１、第２ロードロック室３２、３３が上下二段に設けられている。そして、真空室３１の第１搬送室２０との境界になる側壁にはその上下方向中央に配置した第１開口部３１Ａが形成され、真空室３１の左右の第２搬送室４０との境界になる左右両側壁にはその上部及び下部に配置した第２開口部３１Ｂ、３１Ｂがそれぞれ形成されている。
【００１８】
そして、第１、第２ロードロック室３２、３３はいずれも真空室３１内で上下方向に移動できるようにしてある。第１、第２ロードロック室３２、３３の内部はウエハＷを載置する空間として形成され、これらの内部空間はそれぞれ第１搬送室２０側の側壁で第１出入口３２Ａ、３３Ａが開口し、第２搬送室４０側の左右側面で第２出入口３２Ｂ、３３Ｂがそれぞれ開口している。下側の第１ロードロック室３２が下降端に位置する時には、第１出入口３２Ａが真空室３１の側壁で閉塞されると共に第２出入口３２Ｂが真空室３１の第２開口部３１Ｂに位置している。また、上側の第２ロードロック室３３が上昇端に位置する時には、第１出入口３３Ａが真空室３１の側壁で閉塞されると共に第２出入口３３Ｂが真空室３１の第２開口部３１Ｂに位置している。更に、真空室３１の上下の第２開口部３１Ｂ、３１Ｂの外壁面には第１、第２ゲートバルブ３４Ａ、３４Ｂがそれぞれ取り付けられており、第１、第２ロードロック室３２、３３がそれぞれ下降端及び上昇端に位置する時に各ゲートバルブ３４Ａ、３４Ｂを介して第１、第２ロードロック室３２、３３と第２搬送室４０との間がそれぞれ連通し、あるいは遮断されるようにしてある。
【００１９】
また、第１搬送室２０内のウエハ搬送装置２１はハンドリングアームを水平面内で回転及び屈伸を行って真空室３１の第１開口部３１Ａを介して第１、第２ロードロック室３２、３３に対してウエハＷを搬出入するようにしてある。従って、パーティクルの発生を嫌う第１搬送室２０では第１、第２ロードロック室３２、３３に対して一箇所の第１開口部３１Ａを介して同一の搬送高さでウエハＷを搬出入するようにしてある。また、第２搬送室４０内のウエハ搬送装置４１は昇降駆動機構及び水平移動機構を備え、上下の第２開口部３１Ｂ、３１Ｂ間で昇降すると共にそれぞれの高さにおいてハンドリングアームを水平面内で回転及び屈伸を行い、しかも図１に示すように第２搬送室４０と対向する各キャリア収納室５０間で水平移動を行い、各キャリア収納室５０と第１、第２ロードロック室３２、３３との間でウエハＷを搬送するようにしてある。
【００２０】
図２に示すように真空室３１内の下方に位置する第１ロードロック室３２下面の外周には段部３２Ｃが形成されていると共に真空室３１の内壁面には段部３２Ｃに対応する段部３１Ｃが形成され、第１ロードロック室３２が下降端に位置する時に両段部３１Ｃ、３２Ｃがシール部材３５Ａを介して係合し、第１ロードロック室３２内を真空室３１内の真空空間から遮断している。また、第１ロードロック室３２上端の外周にはフランジ部３２Ｄが形成されていると共に真空室３１の内壁面にはフランジ部３２Ｄに対応する段部３１Ｄが形成され、第１ロードロック室３２が下降端に位置する時に段部３１Ｄとフランジ部３２Ｄがシール部材３５Ｂを介して係合し、第１ロードロック室３２内を真空室３１内の真空空間から遮断している。シール部材３５Ａ、３５Ｂは例えば一体化物として形成され、第１ロードロック室３２が真空室３１内で昇降する時に第１ロードロック室３２と一体的に移動するようにしてある。第１ロードロック室３２の側壁にはその内部とは連通しないが上面と下面を連通させる通気路３２Ｈが形成されている。
【００２１】
また、第１ロードロック室３２の下面中央には昇降ロッド３２Ｅが連結され、この昇降ロッド３２Ｅを介して第１ロードロック室３２を昇降操作するようにしてある。この昇降ロッド３２Ｅは第１ロードロック室３２から垂下して真空室３１の底面中央の貫通孔を貫通し、下方に配設された図示しない昇降駆動機構によって駆動するようにしてある。尚、昇降ロッド３２Ｅと貫通孔間にはシール部材３５Ｃが介在し、昇降ロッド３２Ｅが貫通孔３１Ｅにおいて気密を保持しながら昇降するようにしてある。
【００２２】
第２ロードロック室３３下面の外周にはフランジ部３３Ｃが形成されていると共に真空室３１の内壁面にはフランジ部３３Ｃに対応する段部３１Ｅが形成され、第２ロードロック室３３が上昇端に位置する時に段部３１Ｅとフランジ部３３Ｃがシール部材３６Ａを介して係合し、第２ロードロック室３３内を真空室３１の真空空間から遮断している。また、第２ロードロック室３３上端の外周には段部３３Ｄが形成されていると共に真空室３１の内壁面には段部３３Ｄに対応する段部３１Ｆが形成され、第２ロードロック室３３が上昇端に位置する時に段部３１Ｆと段部３３Ｄがシール部材３６Ｂを介して係合し、第２ロードロック室３３内を真空室３１内の真空空間から遮断している。シール部材３６Ａ、３６Ｂは一体物として形成され、第２ロードロック室３３が真空室３１内で昇降する時に第２ロードロック室３３と一体的に移動するようにしてある。第２ロードロック室３３の側壁にはその内部とは連通しないが上面と下面を連通させる通気路３３Ｈが形成されている。また、第２ロードロック室３３の上面中央には昇降ロッド３３Ｅが取り付けられ、この昇降ロッド３３Ｅを介して第２ロードロック室３３を昇降操作するようにしてある。この昇降ロッド３３Ｅは第２ロードロック室３３から垂直上方へ延設されて真空室３１の上面中央の貫通孔を貫通し、上方に配設された図示しない昇降駆動機構によって駆動するようにしてある。尚、３６Ｃは昇降ロッド３３Ｅと貫通孔間に介在するシール部材である。
【００２３】
また、上記真空室３１の上下には真空排気装置（図示せず）に連結された第１、第２給排気路３１Ｇ、３１Ｈが形成され、第１、第２給排気路３１Ｇ、３１Ｈを介して第１、第２ロードロック室３２、３３内を真空引きするようにしてある。第１給排気路３１Ｇは例えば第１ロードロック室３２が係合する段部３１Ｃと段部３１Ｄの略中間位置で第１ロードロック室３２の第１出入口３２Ａと対向する位置で開口している。また、第２給排気路３１Ｈは例えば第２ロードロック室３３が係合する段部３１Ｅと段部３１Ｆの略中間位置で第２ロードロック室３３の第１出入口３３Ａと対向する位置で開口している。尚、各給排気路３１Ｇ、３１Ｈが第１、第２ロードロック室３２、３３の第１出入口３２Ａ、３３Ａと対向しない位置にある場合には、各ロードロック室３２、３３には各給排気路３１Ｇ、３１Ｈと連通する給排気路を側壁に設け、それぞれの内部を給排気するようにしても良い。
【００２４】
図３、図４はそれぞれ第１、第２ロードロック室３２、３３を拡大して示す構成図である。第１、第２ロードロック室３２、３３は各図に示すようにいずれもウエハＷを昇降し、温度調節する機構を備えている。
【００２５】
即ち、第１ロードロック室３２は、図３に示すように、下部と上部の間にウエハＷを収納する空間が形成され、下部がウエハＷの載置部として形成されている。この載置部内には３本のピンが互いに連結して構成されたスリーピン３２Ｆが配設され、このスリーピン３２Ｆは昇降ロッド３２Ｅを貫通する棒部材を介して昇降機構（図示せず）に連結されている。従って、図３に示すようにスリーピン３２Ｆは昇降機構を介して実線位置から一点鎖線位置まで昇降した時にその上端が載置面から突出してウエハＷを水平に支持し、下降端に達した時にその上端が載置面から退没してウエハＷを載置面に載置するようにしてある。更に、図３では破線で示すように、載置部内にはスリーピン３２Ｆと干渉しないように温度調節機構３２Ｇが配設され、この温度調節機構３２Ｇを介して載置面全面を所定温度に調節するようにしてある。温度調節機構３２Ｇは冷却機構と加熱機構とからなっている。冷却機構は、例えば載置面近傍を蛇行する冷媒通路と、この冷媒通路に冷媒を循環させる冷媒供給機構とを備え、冷媒供給機構を介して冷媒が冷媒通路を循環する間にウエハＷ全面を均等に冷却するようにしてある。また、加熱機構は、例えば載置面近傍に配設された面ヒータまたは載置面近傍を蛇行するコイルヒータ等を備え、面ヒータまたはコイルヒータによってウエハＷ全面を均等に加熱するようにしてある。
【００２６】
第２ロードロック室３３は、図４に示すように、下部と上部の間にウエハＷを収納する空間が形成され、下部がウエハＷの載置部として形成されている。この載置部内には３本のピンが互いに連結して構成されたスリーピン３３Ｆが配設され、このスリーピン３３Ｆは第２ロードロック室３３の上部を経由して昇降ロッド３３Ｅを貫通する棒部材を介して昇降機構（図示せず）に連結されている。従って、図４に示すようにスリーピン３３Ｆは昇降機構を介して実線位置から一点鎖線位置まで昇降した時にその上端が載置面から突出してウエハＷを水平に支持し、下降端に達した時にその上端が載置面から退没してウエハＷを載置面に載置するようにしてある。更に、図４では破線で示すように、載置部内にはスリーピン３３Ｆと干渉しないように温度調節機構３３Ｇが配設され、この温度調節機構３３Ｇを介して載置面全面を所定温度に調節するようにしてある。温度調節機構３３Ｇは上述の温度調節機構３２Ｇと同様に冷却機構及び加熱機構とからなっている。
【００２７】
次に、図１〜図４を参照しながら処理装置の動作について説明する。まず、処理装置で処理すべき所定枚数のウエハＷが収容されたキャリアを処理装置正面に配列された４箇所のキャリア収納室５０へ収納する。しかる後、処理装置がコントローラの制御下で駆動すると、例えば、図１の左端のゲートバルブ５１が開くと共に第２搬送室４０内のウエハ搬送装置４１がそのゲートバルブ５１の前まで移動する。次いで、ウエハ搬送装置４１が駆動してハンドリングアームを介してキャリア内のウエハを一枚取り出す。その後、ゲートバルブ５１が閉じると共にウエハ搬送装置４１がロードロック機構３０の側面へ接近する。これと並行して例えばロードロック機構３０の下側の第１ゲートバルブ３４Ａが駆動して真空室３１の第２開口部３１Ｂ及び第１ロードロック室３２の第２出入口３２Ｂを開放し、第１ロードロック室３２は大気圧の第２搬送室４０と連通する。
【００２８】
次いで、ウエハ搬送装置４１が駆動してハンドリングアームを介してウエハを第１ロードロック室３２内の載置面中央へ搬送すると、図３の一点鎖線で示すようにスリーピン３２Ｆが実線位置から一点鎖線位置まで上昇し、ウエハ搬送装置４１からウエハＷを持ち上げる。この状態でウエハ搬送装置４１のハンドリングアームが第１ロードロック室３２から後退した後、第１ゲートバルブ３４Ａが閉じて第１ロードロック室３２を大気圧側の第２搬送室４０から遮断する。これと並行して第１ロードロック室３２内ではスリーピン３２Ｆが下降してウエハＷを載置面上へ載置する。この時、載置面は温度調節機構３２Ｇを介して所定の温度に調節されているため、載置面上のウエハＷの温度は所定温度に調節される。一方、第１搬送室２０及び真空室３１は真空引きにより所定の真空度に達している。
【００２９】
第１ロードロック室３２内が第１ゲートバルブ３４Ａにより第２搬送室４０の大気圧側から遮断された状態で、真空室３１の第１給排気路３１Ｇを介して第１ロードロック室３２内を真空引きし所定の真空度にする。第１ロードロック室３２内が所定の真空度に達したら昇降ロッド３２Ｅを介して第１ロードロック室３２が真空室３１内の真空度を保持しながら図２の実線位置から一点鎖線位置まで上昇し、第１ロードロック室３２の真空空間と第１搬送室２０の真空空間とが連通し、上昇端で第１ロードロック室３２の第１出入口３２Ａが真空室３１の第１開口部３１Ａと一致し、ウエハＷを搬出できる状態になる。
【００３０】
次いで、第１搬送室２０のウエハ搬送装置２１がハンドリングアームを介して第１ロードロック室３２からウエハＷを取り出し、所定の処理室１０へウエハＷを移載し、処理室１０内でウエハＷに対して所定の処理例えば成膜処理を施す。この間に第１ロードロック室３２は昇降ロッド３２Ｅを介して下降し、下降端で第１出入口３２Ａが真空室３１の真空空間から遮断され、第２出入口３２Ｂと真空室３１の第２開口部３１Ｂとが一致し、第２搬送室４０と連通可能な状態になる。次いで、第１ロードロック室３２では第１給排気路３１Ｇを介して内部を大気圧に戻し、第１ゲートバルブ３４Ａを開放し、上述の動作を繰り返して次のウエハＷを第２搬送室４０から処理室１０へ搬送する。
【００３１】
一方、処理室１０において成膜処理が終了すると、第１搬送室２０のウエハ搬送装置２１が駆動し、ハンドリングアームを介して処理室１０から処理済のウエハＷを取り出し、次の処理室１０へ移載し、この処理室１０内で例えばエッチング処理を行う。次いで、ウエハ搬送装置２１を介して既に待機しているウエハＷを第１ロードロック室３２から空いた成膜用の処理室１０へ移載し、成膜処理を行う。このようにして各処理室１０内にウエハＷを順次供給し、各処理室１０においてそれぞれの処理を連続的に行う。そして、各処理室１０でのウエハＷに対する複数種の処理が終了すると、ロードロック機構３０では既に真空引きされた第２ロードロック室３３が昇降ロッド３３Ｅを介して真空室３１内の真空度を保持しながら下降し、下昇端で第２ロードロック室３３の第１出入口３３Ａが真空室３１の第１開口部３１Ａと一致し、第１搬送室２０と連通する。この時点で第１搬送室２０のウエハ搬送装置２１が第１ロードロック室３２からウエハＷを搬出する場合と同一高さでハンドリングアームを介して処理済みのウエハＷを処理室１０から第２ロードロック室３３へ移載する。
【００３２】
第２ロードロック室３３ではスリーピン３３Ｆが下降して載置面から退没し、ウエハＷを載置面に載置し、処理済みのウエハＷを冷却等によりウエハの温度を常温に戻す。この間に第２ロードロック室３３は昇降ロッド３３Ｅを介して上昇し、上昇端で第１出入口３３Ａが真空空間から遮断されると共に第２出入口３３Ｂが真空室３１の第２開口部３１Ｂと一致し、第２搬送室４０と連通可能な状態になる。次いで、第２ロードロック室３３内を給排気路３１Ｈを介して大気圧に戻すと共にスリーピン３３Ｆが上昇しウエハＷを引き渡す状態になる。しかる後、第２ゲートバルブ３４Ｂを開放すると、第２搬送室４０のウエハ搬送装置４１が駆動し、ハンドリングアームを介して第２ロードロック室３３内の処理済みのウエハＷをキャリア収納室５０内のキャリアの元の位置へ移載し、ウエハＷの処理を終了する。以下、他のキャリア収納室５０内に収納されたウエハＷについても同様の手順で所定の処理を連続的に行うことができる。尚、処理済みのウエハＷを第２ロードロック室３３内へ搬入した時に、ウエハＷの温度調整が不要の場合にはスリーピン３３Ｅが上昇端に位置したままで良い。
【００３３】
以上説明したように本実施形態によれば、ロードロック機構３０は、真空室３１と、この真空室３１内で上下に移動する上下二段の第１、第２ロードロック室３２、３３を備え、第１搬送室２０から一箇所の第１開口部３１Ａを介して同一高さでウエハＷを搬出入できるため、ロードロック機構３０のフットプリントを従来の略半分に削減することができ、しかも第１搬送室２０のウエハ搬送装置２１の構造を替えることなく第１、第２ロードロック室３２、３３に対してウエハＷの搬出入を行うことができる。従って、本実施形態のロードロック機構３０を処理装置に適用すると、処理装置自体のフットプリントを削減することができるばかりでなく、処理室１０のレイアウトの自由度を格段に高めることができる。また、第１、第２ロードロック室３２、３３をウエハＷの搬入あるいは搬出専用に使用することにより、ウエハＷの搬入搬出効率を高めることができる。
【００３４】
また、第１、第２ロードロック室３２、３３それぞれに真空室３１の各給排気路３１Ｇ、３１Ｈに対応する給排気路を設けたため、第１、第２ロードロック室３２、３３がそれぞれ同一真空室３１内に配設されてもそれぞれの室内を個別に給排気することができ、第１、第２ロードロック室３２、３３をウエハＷの搬入あるいは搬出専用に使用することができ、また、搬入と搬出の両方に使用することもできる。また、第１、第２ロードロック室３２、３３内にウエハＷを昇降させる昇降機構設けたため、第１、第２ロードロック室３２、３３でのウエハＷの搬出入を円滑に行うことができる。更に、第１、第２ロードロック室３２、３３にウエハＷの温度を調節する温度調節機構３２Ｇ、３３Ｇを設けたため、ウエハＷの搬出入時に所定の温度に冷却したり、加熱したりすることができる。
【００３５】
また、図５は本発明の他の実施形態の処理装置を示す平面図である。本実施形態の処理装置は、同図に示すように、上記実施形態の処理装置よりも多くの処理室１０Ａを第１搬送室２０Ａに連結されている点、及び第２搬送室４０Ａを一室にした以外は上記実施形態に準じて構成されている。本実施形態の処理装置は、上記実施形態の場合よりも処理室１０Ａの数が増加した分だけより多くの異なった処理を連続的に行うことができ、多層化した配線構造を効率的に作製することができる。この処理装置の場合にはロードロック機構３０Ａの左右両側面に処理室１０Ａが張り出しているため、第２搬送室４０Ａがロードロック機構３０Ａの正面側に配置され、処理装置のフットプリントは上記実施形態の場合より多少大きくなっているが、その分ウエハＷに対する処理数が多く、フットプリントの増加分を補って余りある作用効果を期することができる。
【００３６】
尚、上記各実施形態では真空室３１内で第１、第２ロードロック室３２、３３の二室が上下方向に移動して真空側と大気圧側とを連通し、遮断する場合について説明したが、本発明のロードロック機構は一室のロードロック室であっても良く、また、取り扱う被処理体はウエハに限らずガラス基板等の場合であっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を備えたロードロック機構は、真空圧側とは第１開口部で大気圧側とは第２開口部でそれぞれ連通可能な真空室を備えたロードロック機構において、上記真空室は、上記真空圧側の側壁に形成された一つの第１開口部と、上記大気圧側の側壁に互いに上下に離間して形成された２つの第２開口部とを有し、且つ、上記真空室には上記２つの第２開口部を開閉する開閉機構が設けられ、上記開閉機構は上記第２開口部を閉じて上記第２開口部との気密性を保持するように構成されており、上記真空室内には２つの第１、第２ロードロック室が互いに垂直方向に離間して上下２段に設けられ、且つ、上記第１、第２ロードロック室が上記真空室内でそれぞれ互いに干渉することなく上下方向に個別に移動するように構成されており、上記第１、第２ロードロック室は、それぞれ、上記真空圧側の側壁に上記第１開口部に対応して形成された第１出入口と、上記大気圧側の側壁に上記第１出入口の高さに揃えて上記第２開口部に対応して形成された第２出入口とを有し、更に、上記第１ロードロック室の側壁の外周面の上部には全周に渡って第１係合段部が形成されていると共に上記第２ロードロック室の側壁の外周面の下部には全周に渡って第２係合段部がそれぞれ形成され、また、上記真空室の側壁の内周面には全周に渡って、上記第１係合段部と係合する第１被係合段部が上記下側の第２開口部の上側に配置して形成されていると共に上記第２係合段部と係合する第２被係合段部が上記上側の第２開口部の下側に配置して形成されており、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部には全周に渡って第１、第２被係合段部に対向させたシール部材が装着され、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第１、第２係合段部が上記シール部材を介して上記真空室の第１、第２被係合段部と係合して上記第１、第２ロードロック室の第２出入口がそれぞれの対応する上記第２開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空室の真空空間から遮断されると共に大気側と連通可能になり、上記第１、第２ロードロック室それぞれの第２開口部からの移動端でそれぞれの第１出入口が上記第１開口部と一致した時には、上記第１、第２ロードロック室の内部が上記真空圧側と連通するように構成されているため、処理室等の真空圧側に配置された水平方向でのみ駆動する搬送機構をそのまま使用することができると共にフットプリントを削減することができ、ひいては真空圧（処理室）側のレイアウトの自由度を高めることができ、更に、第１、第２ロードロック室それぞれを被処理体の搬入用または搬出用として使用することにより被処理体の搬入搬出効率を高めることができるロードロック機構及び処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロードロック機構の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す下段のロードロック室を示す構成図である。
【図３】図１に示す上段のロードロック室を示す構成図である。
【図４】図１に示すロードロック室を適用した本発明の処理装置の一実施形態の配置を示す平面図である。
【図５】図１に示すロードロック室を適用した本発明の処理装置の他の実施形態の配置を示す平面図である。
【図６】従来の処理装置の一例の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ            処理室
２０、２０Ａ            第１搬送室（処理側）
３０、３０Ａ            ロードロック機構
３１                    真空室
３１Ａ                  第１開口部
３１Ｂ                  第２開口部
３１Ｇ、３１Ｈ          給排気路
３２Ａ、３３Ａ          第１出入口
３２Ｂ、３３Ｂ          第２出入口
３２Ｅ、３３Ｅ          昇降ロッド
３２Ｈ、３３Ｈ          通気路
３４Ａ、３４Ｂ          ゲートバルブ（開閉機構）
３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ  シール部材
３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ  シール部材
４０                    第２搬送室（大気圧側）
【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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