(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ロードロックモジュールと、基板を真空処理するための複数の処理モジュールと、が接続され、当該ロードロックモジュールと前記処理モジュールとの間で前記基板を搬送する基板搬送機構を備えた真空搬送モジュールにおいて、
内部に真空雰囲気が形成される平面で見て長方形をなす第1の筐体と、
前記ロードロックモジュールを専用に接続するための第1のアダプタ及び前記処理モジュールを専用に接続するための第2のアダプタのうちの1つが各々選択して取り付けられるように前記第1の筐体の側壁に複数形成された、当該第1のアダプタ及び第2のアダプタに対して共通のアダプタ装着部と、
複数の前記ロードロックモジュールを上下方向に接続するために、当該上下方向に複数の前記基板の搬送口を備える前記第1のアダプタと、
を備え、
平面で見て前記ロードロックモジュールは各辺が前記第1の筐体の長辺よりも短い、方形の第2の筐体を備え、
前記複数の処理モジュールの各々は、当該処理モジュールの基板搬送口から見て左右の基板の並びが前後に二列配置されて合計4枚の基板が載置されるように構成され、
前記基板搬送機構は、前記処理モジュールの基板の並びに対応した並びにより4枚の基板を互いの相対位置が変化しないように一括して搬送できるように構成されていることを特徴とする真空搬送モジュール。
前記真空搬送モジュールに設けられた複数のアダプタ装着部の少なくとも一つは、前記第1のアダプタ及び第2のアダプタのいずれもが取り付けられずに、閉塞部材により気密に閉じられていることを特徴とする請求項1または2記載の真空搬送モジュール。
前記第1のアダプタ及び第2のアダプタは、前記基板の搬送路を形成する搬送路形成部材であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の真空搬送モジュール。
ロードロックモジュールと、基板を真空処理するための複数の処理モジュールと、が接続され、当該ロードロックモジュールと前記処理モジュールとの間で前記基板を搬送する基板搬送機構を備えた真空搬送モジュールにおいて、内部に真空雰囲気が形成される筐体と、前記ロードロックモジュールを専用に接続するための第1のアダプタ及び前記処理モジュールを専用に接続するための第2のアダプタのうちの1つが各々選択して取り付けられるように前記筐体の側壁に複数形成された、当該第1のアダプタ及び第2のアダプタに対して共通のアダプタ装着部と、を備えた真空搬送モジュールと、
前記ロードロックモジュールと、
前記複数の処理モジュールと、
前記第1のアダプタ及び第2のアダプタと、
前記基板を格納した搬送容器が載置され、当該搬送容器と前記ロードロックモジュールとの間で前記基板を搬送するローダーモジュールと、
を備え、
前記ローダーモジュールには、
前記基板が各々載置される複数の載置部と、
前記複数の載置部に共有され、前記各載置部に載置された基板の位置を検出するためのセンサと、
前記位置が検出された基板を、当該ローダーモジュールに搬送するローダーモジュール用の基板搬送機構と、
が設けられることを特徴とする基板処理装置。
前記真空搬送モジュールは複数設けられ、一の真空搬送モジュールの前記アダプタ装着部の一つと他の真空搬送モジュールの前記アダプタ装着部の一つとには、前記第1のアダプタ、第2のアダプタ及び閉塞部材のいずれもが設けられず、当該一の真空搬送モジュールと他の真空搬送モジュールとの間で前記基板を受け渡すために当該基板が載置される載置用モジュールが設けられることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置1について
図1の平面図を参照しながら説明する。この基板処理装置1は、ローダーモジュール2と、ロードロックモジュール3と、真空搬送モジュール4と、処理モジュール6と、を備えている。ローダーモジュール2とロードロックモジュール3とが互いに横方向に接続され、ロードロックモジュール3と真空搬送モジュール4とが互いに横方向に接続され、真空搬送モジュール4と処理モジュール6とが互いに横方向に接続されている。なお
図1では平面で見ているため、図面上はロードロックモジュール3と真空搬送モジュール4とは縦方向に並んでいる。
【0012】
ローダーモジュール2は常圧雰囲気中で、直径が例えば300mmの円形基板であるウエハWが格納される搬送容器であるキャリアCから、当該ウエハWを取り出すためのモジュールである。処理モジュール6は4つ設けられており、各処理モジュール6は、真空雰囲気中で4枚のウエハWに対して一括でガス処理を行うことで成膜する。真空搬送モジュール4は真空雰囲気を形成し、この真空雰囲気中で処理モジュール6とロードロックモジュール3との間で4枚のウエハWを一括して搬送する。ロードロックモジュール3は2つ設けられ(
図1では1つのみ表示している)、ローダーモジュール2と真空搬送モジュール4との間でウエハWを搬送するために、ウエハWが置かれる雰囲気を常圧雰囲気と真空雰囲気との間で切り替える。
【0013】
図中Dは、ローダーモジュール2とロードロックモジュール3との間に介在するドアであり、これらのモジュールに各々設けられるウエハWの搬送口を開閉する。図中G1、G2は、ロードロックモジュール3と真空搬送モジュール4との間、真空搬送モジュール4と処理モジュール6との間に夫々介在するゲートバルブであり、互いに接続されるモジュールに各々設けられるウエハWの搬送口を開閉する。
【0014】
モジュールに接続されたゲートバルブG1、G2及びドアDは分離することができる。つまり、各モジュール同士は互いに分離することができる。そして、真空搬送モジュール4は、ロードロックモジュール3を接続する位置と、処理モジュール6を接続する位置とを変更できるように構成されており、この第1の実施形態としては、真空搬送モジュール4に対するロードロックモジュール3及び4つの処理モジュール6の配置の一例を示している。第2の実施の形態以降の実施形態において、この第1の実施形態の配置例とは異なる配置例を示す。
【0015】
以下、各モジュールについて説明する。ローダーモジュール2は、筐体21と、筐体21の外側において各々キャリアCを載置する4つのキャリア載置部22と、を備えている。筐体21の内部は、乾燥ガス例えば乾燥した空気あるいは窒素ガスが供給されることにより常圧雰囲気とされる。即ち、筐体21内は常圧搬送室として構成される。4つのキャリア載置部22は筐体21の側壁に沿って、直線状に列をなすように水平方向に配列されている。説明の便宜上、このキャリア載置部22の配列方向を左右方向とし、キャリア載置部22に直交する水平方向において、キャリア載置部22側を前方側、筐体21側を後方側とする。従って、キャリア載置部22が設けられる筐体21の側壁を筐体21の正面壁とする。また、特に説明の無い限り、右側、左側とは夫々前方側から後方側に向かって見たときの右側、左側である。
【0016】
図中23は、上記の筐体21の正面壁に設けられる図示しない開口部を開閉すると共に、キャリアCの蓋を保持することで当該キャリアCを開閉するドアであり、4つのドア23が各キャリア載置部22に対応する位置に各々設けられている。また、筐体21内には、多関節アームであるウエハWの搬送機構24が設けられている。この搬送機構24の先端部をなす保持部25は平面で見て互いの位置が揃うように上下方向に間隔を空けて2つ設けられており、ウエハWを各々保持する。従って、搬送機構24は2枚のウエハWを一括して搬送することができる。
【0017】
筐体21は、平面で見て概ね左右に長い矩形状に構成されているが、左後部は後方側に向けて突出しており、筐体21内においてそのように突出した左後部にはアライメント機構26が設けられている。アライメント機構26はウエハWの周縁部に形成された切り欠きであるノッチとウエハWの中心とを光学的に検出するために、ウエハWを載置して回転させる載置部と光センサとを備えている。上記の搬送機構24の保持部25が2段であることに対応して、例えば当該アライメント機構26も上下に2段に設けられている。図中27は、常圧搬送室の左側の側壁に開口したウエハWの搬送口であり、上記のドアDにより開閉される。
【0018】
続いて、ロードロックモジュール3について、縦断側面図である
図2も参照して説明する。上記のようにロードロックモジュール3は2つ設けられており、互いに同様に構成されている。例えば2つのロードロックモジュール3のうちの一方は真空搬送モジュール4にウエハWを搬送するために用いられ、他方はローダーモジュール2にウエハWを搬送するために用いられる。
【0019】
2つのロードロックモジュール3はローダーモジュール2の左側に、平面で見て互いの位置が揃うように上下方向に沿って設けられている。ロードロックモジュール3は、扁平な直方体である筐体31を備えている。筐体31の各側壁は前後方向または左右方向に面している。図中32、33は筐体31の右側の側壁、後方側の側壁に夫々開口したウエハWの搬送口であり、上記のドアD、ゲートバルブG1により夫々開閉される。ロードロックモジュール3が2つ、上下2段に設けられているため、ゲートバルブG1、ドアDについても2つずつ、各々上下2段に設けられている。そして、上側のロードロックモジュール3と下側のロードロックモジュール3とにおいて、個別に搬送口32、33が開閉され、互いに独立してウエハWの搬送を行うことができる。
【0020】
筐体31の内壁には図示しない排気口及びガス供給口が設けられている。排気口から排気することで筐体31内を真空雰囲気とすることができ、ガス供給口からガス例えば窒素(N
2)ガスを供給することで筐体31内を常圧雰囲気とすることができる。従って、筐体31内は常圧雰囲気と真空雰囲気とが切り替えられるロードロック室をなす。この筐体31内には、ウエハWの裏面を各々支持する4つの支持部34が、例えば平面で見て前後及び左右に沿った2×2の行列状に配置されている。この例では支持部34は、ウエハWの裏面を支持する3本(
図2では2本のみ表示している)の垂直なピンにより構成されている。
【0021】
なお、この例では筐体31内における支持部34の高さ位置は固定されており、真空搬送モジュール4に設けられる後述の搬送機構51及び上記のローダーモジュール2の搬送機構24の昇降により、支持部34とこれらの搬送機構51、24との間でウエハWの受け渡しが行われるが、支持部34が昇降することで当該受け渡しが行われるようにしてもよい。また、このような受け渡しを行うことができれば、支持部34の形状としては上記の垂直なピンとすることには限られず、例えば複数の水平な棒状に構成されていてもよい。
【0022】
続いて、真空搬送モジュール4について
図1、
図2に加えて、
図3の斜視図も参照しながら説明する。なお、
図3では真空搬送モジュール4に接続される各モジュールも示しているが、モジュール間に介在するゲートバルブG1、G2については表示を省略している。真空搬送モジュール4はロードロックモジュール3の後方に設けられており、真空搬送室を構成する筐体41を備えている。この筐体41は直方体として構成され、平面視、長辺が前後方向に沿った長方形をなす。
【0023】
筐体41の4つの側壁のうち、上記の長方形の互いに対向する短辺をなす2つの側壁を各々第1の側壁42、当該長方形の互いに対向する長辺をなす2つの側壁を各々第2の側壁43とすると、各第1の側壁42にはその中央に1つずつ、各第2の側壁43にはその長さ方向に沿って2つずつ、側壁を貫通する矩形状の開口部44が設けられている。平面で見て開口部44の辺は、当該開口部44が形成される筐体41の側面の辺に沿って形成されている。これらの6つの開口部44は互いに同じ形状且つ同じ大きさであり、同じ高さに設けられている。そして、筐体41を平面で見て、開口部44の配列は前後対称且つ左右対称である。各開口部44には、外形が互いに同じ大きさの矩形板であるインターフェイスプレート45、インターフェイスプレート46及び盲板47のうちのいずれかを選択し、当該開口部44を塞ぐように取り付けることができ、これらインターフェイスプレート45、インターフェイスプレート46及び盲板47は、開口部44に着脱自在である。
【0024】
上記のようにロードロックモジュール3は上下2段に設けられるため、真空搬送モジュール4には、これら2つのロードロックモジュール3の高さに対応する位置にウエハWの搬送口を各々設ける必要が有る。上記のインターフェイスプレート45には、そのように各ロードロックモジュール3に対応する搬送口45Aを各々構成する、上下2段の貫通孔が穿孔されている。また、処理モジュール6の高さ寸法はロードロックモジュール3の高さ寸法よりも大きいため、モジュールを設置するスペースの高さの制限により、当該処理モジュール6についてはロードロックモジュール3と異なり、上下方向に1つのみ設けられており、真空搬送モジュール4には、この処理モジュール6の高さに対応する位置にウエハWの搬送口を上下方向に1つ設ける必要が有る。上記のインターフェイスプレート46には、そのように処理モジュール6に対応する搬送口46Aを構成する、上下方向に1つの貫通孔が穿孔されている。
【0025】
つまり、インターフェイスプレート45は、真空搬送モジュール4においてロードロックモジュール3に対応する高さにウエハWの搬送路を形成することで、ロードロックモジュール3と真空搬送モジュール4とを接続できるようにするための当該ロードロックモジュール3に対して専用の第1のアダプタをなす。上記のようにロードロックモジュール3の配置に対応して、この第1の実施形態では、前方側の第1の側壁42の開口部44に、インターフェイスプレート45が設けられる。そして、上記の2つのゲートバルブG1により、このインターフェイスプレート45の2つの搬送口45Aが各々開閉される。
【0026】
また、インターフェイスプレート46は、真空搬送モジュール4において処理モジュール6に対応する高さにウエハWの搬送路を形成することで、処理モジュール6と真空搬送モジュール4とを接続できるようにするための処理モジュール6に専用の第2のアダプタをなす。この第1の実施形態では、真空搬送モジュール4を左右から挟むと共に当該真空搬送モジュール4の第2の側壁43における前方側、後方側に各々処理モジュール6が接続されるため、第2の側壁43の各開口部44にインターフェイスプレート46が設けられる。そして処理モジュール6毎に設けられたゲートバルブG2により、このインターフェイスプレート46の搬送口46Aが開閉される。
【0027】
このように筐体41の開口部44は、上記のようにアダプタとして構成されるインターフェイスプレート45、46のいずれかが選択されて装着される、インターフェイスプレート45、46に共通のアダプタ装着部をなす。なお、図に示すインターフェイスプレート45、46の搬送口45A、46Aは横方向の中央に仕切りが設けられることで横方向に分割されているが、このように分割されていなくてもよい。また、上記の盲板47は開口部44を塞ぎ、筐体41を気密に閉じるための閉塞部材であり、インターフェイスプレート45、46と異なり、ウエハWの搬送口が形成されていない。この第1の実施形態では真空搬送モジュール4の後方にはモジュールが接続されないため、後方側の第1の側壁42にこの盲板47が取り付けられている。
【0028】
筐体41の内壁には、図示しない排気口が設けられており、当該排気口から排気することで筐体31内が真空雰囲気とされる。また、
図1、
図2に示すように筐体41内には、多関節アームであるウエハWの搬送機構51が設けられており、真空搬送モジュール4に接続される各モジュールにアクセスして、モジュール間でウエハWを受け渡す。搬送機構51は、基台52、水平に伸びる第1アーム53、水平に伸びる第2アーム54、ウエハ支持部55により構成されている。基台52は筐体41内の床において前後の中央において左寄りに設けられ、昇降自在に構成されている。第1アーム53は基部側が基台52上に設けられ、当該基台52上の垂直な旋回軸回りに旋回し、第2アーム54は基部側が第1アーム53の先端部上に設けられ、当該第1アーム53の先端部上の垂直な旋回軸回りに旋回する。ウエハ支持部55は、互いに並行して水平に伸びる2つの細長のへら状の支持部本体56と、支持部本体56の伸長方向に対して直交するように水平方向に伸び、2つの支持部本体56の基端を互いに接続する接続部57とを備えている。接続部57の長さ方向の中央部は第2アーム54の先端部上に設けられ、当該第2アーム54の先端部上の垂直な旋回軸回りに旋回する。
【0029】
1つの支持部本体56の先端側と基端側とに互いに間隔を空けてウエハWの裏面が支持される。従って、搬送機構51のウエハ支持部55は、4枚のウエハWを一括して搬送することができる。支持部本体56についてより詳しく述べると、支持部本体56はウエハWの裏面の直径に沿った領域を支持する。そして、支持部本体56の幅はウエハWの直径よりも小さく形成されており、当該支持部本体56の伸長方向に向かって見たときに、支持部本体56に支持された各ウエハWの両縁部は支持部本体56には重ならない。また、支持部本体56の先端側に支持されるウエハWは、その中央部が支持部本体56の先端に支持され、支持部本体56を先端方向に延長した領域に当該ウエハWの縁部が位置する。
【0030】
つまり、支持部本体56の先端側、基端側に各々支持されるウエハWには、当該支持部本体56に重ならない領域が存在する。それ故に、上記のロードロックモジュール3の支持部34に対して支持部本体56により構成されるウエハ支持部55が昇降することで、当該ウエハ支持部55と支持部34との間でウエハWを受け渡すことができ、また後述の処理モジュール6の載置台67A、67Bに設けられる昇降ピン75が昇降することで、当該昇降ピン75とウエハ支持部55との間でウエハWを受け渡すことができる。また、そのようにウエハ支持部55はロードロックモジュール3の支持部34及び載置台67A、67Bの各々に対してウエハWを受け渡すため、ウエハ支持部55に支持される4枚のウエハWの並びは、支持部34の並び及び載置台67A、67Bの並びに共に対応する。
【0031】
続いて処理モジュール6について、
図4の縦断側面図を参照しながら説明する。4つの処理モジュール6は、ウエハWにプラズマALD(Atomic Layer Deposition)により成膜する成膜モジュールであり、4つとも同様に構成され、処理モジュール6間で互いに並行してウエハWの処理を行うことができる。処理モジュール6は、平面視、矩形の真空容器(処理容器)61を備えており(
図1参照)、真空容器61の側壁には上記のゲートバルブG2によって開閉されるウエハWの搬送口62が開口している。図中63は真空容器61の底面に開口した排気口であり、排気管64を介して真空ポンプ65に接続されている。図中66は排気管64に介設された圧力調整部であり、真空容器61内が所望の圧力の真空雰囲気となるように真空ポンプ65による排気口63からの排気量を調整する。
【0032】
真空容器61内には、搬送口62から見て、手前から奥に向けてウエハWを載置する載置台67A、67Bが列をなしてこの順に設けられ、この載置台67A、67Bの列は搬送口62から見て左右に並べられて設けられることで、平面で見てウエハWは真空容器61内に2×2の行列状に、合計4枚載置される。載置台67A、67Bは互いに同様に構成されており、円形且つ水平に形成されている。図中70は載置台67A、67Bに各々埋設されたヒーターであり、載置台67A、67Bに載置された各ウエハWを300℃〜450℃に加熱する。また載置台67A、67Bは電極をなし、図示しない整合器を介して接地電位に接続されている。
【0033】
図中68は真空容器61の底面の中央部を貫通する支柱であり、当該支柱68の上端からは4つの支持アーム69が水平に放射状に伸びて、載置台67A、67Bを下方側から支持している。支柱68の下端側は、真空容器61の下方外側で昇降機構71に接続されており、当該昇降機構71により支柱68及び支持アーム69を介して載置台67A、67Bが、
図4中に実線で示す位置と鎖線で示す位置との間で昇降する。実線で示す位置は、ウエハWを処理するための処理位置であり、鎖線で示す位置は、載置台67A、67Bと上記の搬送機構51との間でウエハWを受け渡すための受け渡し位置である。なお、図中72は、真空容器61内を気密に保つためのシール部材である。
【0034】
各載置台67A、67Bには3つの貫通孔73が形成されており(
図4では2つのみ表示している)、各貫通孔73には搬送機構51との間でウエハWを受け渡すために昇降する昇降ピン75が設けられている。図中74は、昇降ピン75を昇降させる昇降機構74であり、真空容器61の下方の外側に設けられている。なお図中76は、真空容器61内の気密性を確保するためのベローズである。
【0035】
真空容器61の天井において載置台67A及び67Bの上方には、絶縁部材77Aを介して、電極をなすガスシャワーヘッド77が各々設けられている。ガスシャワーヘッド77の下面は載置台67A、67Bに対向し、当該下面にはガス吐出孔78が多数、分散して配設されている。当該ガスシャワーヘッド77には整合器58を介して高周波電源59が接続されており、ガスシャワーヘッド77と載置台67A、67Bとの間に各々高周波が供給されることで、ガス吐出口78から載置台67A、67Bに吐出されたガスがプラズマ化する。つまり、処理モジュール6は、平行平板型のプラズマ処理装置として構成されている。図中79はガス供給部であり、ガスシャワーヘッド77に四塩化チタン(TiCl
4)、水素(H
2)ガス、アンモニア(NH
3)ガス、アルゴン(Ar)ガス、窒素(N
2)ガスを夫々独立して供給し、これらのガスがガス吐出口78から各々吐出される。
【0036】
処理モジュール6によるウエハWの成膜処理について説明すると、受け渡し位置に位置する2つの載置台67A、2つの載置台67BにウエハWが載置された後、ヒーター70によりウエハWが加熱されると共に載置台67A、67Bが上昇して処理位置に移動する。次いで、ガスシャワーヘッド77から成膜用のガスとしてTiCl
4ガス、Arガス及びH
2ガスが供給されると高周波電源59がオンになり、ガスシャワーヘッド77と載置台67A、67Bとの間に各々高周波が供給され、当該ガスシャワーヘッド77から供給された各ガスがプラズマ化する。プラズマ化したTiCl
4ガスとH
2ガスとが反応し、ウエハW表面にTi(チタン)の層が成膜される。
【0037】
続いてガスシャワーヘッド77からのTiCl
4ガス、Arガス及びH
2ガスの供給と高周波電源59からの高周波の供給とが各々停止し、真空容器61内が排気され、TiCl
4、Arガス及びH
2ガスが除去される。その後、ガスシャワーヘッド77から真空容器61内にNH
3ガス、Arガス及びH
2ガスが供給され、Tiの層の表面が窒化されて、TiN(チタンナイトライド)の層が形成される。以降、上記のTi層の形成と、Ti層の窒化とが交互に繰り返し行われて、TiN層が積層されて、所望の膜厚を有するTiN膜が形成される。
【0038】
図1に戻って説明を続けると、基板処理装置1は、コンピュータからなる制御部10を備えており、当該制御部10はプログラムを備えている。このプログラムは各モジュールに制御信号を出力することで各搬送機構によるウエハWの搬送や、ドアD、ゲートバルブG1、G2の開閉や、処理モジュール6における圧力の調整、各ガスの給断、昇降ピン75の昇降、高周波電源59のオンオフなどの動作を制御し、後述のように基板処理装置1においてウエハWを処理することができるように、ステップ(命令)群が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、DVD、メモリカードなどの記憶媒体に格納されており、当該記憶媒体からコンピュータにインストールされる。
【0039】
続いて、上記の基板処理装置1におけるウエハWの搬送及び処理について、順を追って説明する。キャリアCがローダーモジュール2のキャリア載置部22に載置され、搬送機構24により2枚のウエハWがアライメント機構26に搬送される。各ウエハWが所定の向きに向けられ、各ウエハWの中心が所定の位置に位置するように搬送機構24がアライメント機構26からウエハWを受け取り、常圧雰囲気とされた例えば上段側のロードロックモジュール3内における4つのうちの2つの支持部34に各々ウエハWを搬送する。
【0040】
然る後、搬送機構24は、さらに2枚のウエハWをキャリアCからアライメント機構26に搬送し、各ウエハWが所定の向きに向けられ、各ウエハWの中心が所定の位置に位置するように当該アライメント機構26からウエハWを受け取る。そして、この2枚のウエハWは、上段側のロードロックモジュール3内でウエハWが支持されていない2つの支持部34に各々搬送される。
【0041】
上段側のロードロックモジュール3から搬送機構24が退避し、当該上段側のロードロックモジュール3に接続されるドアD及びゲートバルブG1が閉じられた状態で、当該ロードロックモジュール3内が真空雰囲気とされると、当該ゲートバルブG1が開かれる。そして、ロードロックモジュール3内に搬送機構51のウエハ支持部55が進入し、当該ウエハ支持部55の上昇動作により、各支持部34から4枚のウエハWが一括してウエハ支持部55に受け渡される。
【0042】
然る後、4つの処理モジュール6のうち、ウエハWの処理が行われていない処理モジュール6に接続されるゲートバルブG2が開き、ウエハ支持部55が当該処理モジュール6内に進入する。昇降ピン75の昇降により、ウエハ支持部55に支持される4枚のウエハWが2つの載置台67A及び2つの載置台67Bに各々受け渡されると共に、ウエハ支持部55が処理モジュール6から退避し、ゲートバルブG2が閉じられる。そして、既述したように成膜処理が行われて4枚のウエハWにTiN膜が形成されるとゲートバルブG2が再度開き、処理モジュール6内に進入したウエハ支持部55に対して、昇降ピン75の昇降によって成膜処理済みの4枚のウエハWが受け渡される。
【0043】
ウエハ支持部55が処理モジュール6から退避してゲートバルブG2が閉じられ、内部が真空雰囲気とされた下段側のロードロックモジュール3に接続されるゲートバルブG1が開かれる。ウエハ支持部55は、当該ロードロックモジュール3内に進入して下降し、4枚のウエハWが各支持部34に受け渡される。ウエハ支持部55はロードロックモジュール3から退避し、ゲートバルブG1が閉じられ、下段側のロードロックモジュール3内が常圧雰囲気となり、当該ロードロックモジュール3に接続されたドアDが開かれると、搬送機構24により各支持部34からウエハWがキャリアCに搬送される。
【0044】
ところで
図5は、上記の基板処理装置1を4つ、平面で見て2×2の行列状に配置した例を示している。4つの基板処理装置1を互いに区別するために、符号1の後にA〜Dのアルファベットのうちのいずれかを付して示す。具体的に第1行、第1列の基板処理装置1にはAを付して1Aとし、第1行、第2列の基板処理装置1にはBを付して1Bとし、第2行、第1列の基板処理装置1にはCを付して1Cとし、第2行、第2列の基板処理装置1にはDを付して1Dとしている。なお、後の実施形態で基板処理装置1以外の基板処理装置についても、この基板処理装置1と同様に4つの装置を2×2の行列状に配置した例を示すが、そのように配置された基板処理装置についても、基板処理装置1と同じ規則でA〜Dの符号を付して示す。
【0045】
基板処理装置1A、1Bのローダーモジュール2は、ロードロックモジュール3に対して
図1で示した例とは左右の反対側に接続されている。そして、基板処理装置1A〜1Dは、行列の列方向に前後方向が揃うように配置され、基板処理装置1Aと1Cとの間、基板処理装置1B、1Dとの間においては、盲板47を設けた真空搬送モジュール4の第1の側壁42が互いに対向している。このように対向する第1の側壁42にはモジュールが接続されていないので、同じ列における基板処理装置1同士の間隔を小さくすることができる。従って、行列において同じ列をなす2つの基板処理装置1に占有される前後の長さ、即ち一方の基板処理装置1のローダーモジュール2から他方の基板処理装置1のローダーモジュール2までの長さL1を小さくすることができ、それによって4つの基板処理装置1のフットプリントを抑えることができる。
【0046】
また、基板処理装置1においては、ロードロックモジュール3とローダーモジュール2とが左右方向に接続されることで、ローダーモジュール2と処理モジュール6とが前後に列をなすように配置されている。このようなモジュールの配置によれば、ロードロックモジュール3の前方にローダーモジュール2を配置することに比べて、1つの基板処理装置1が占有する前後方向の長さが抑えられ、且つロードロックモジュール3及び処理モジュール6に共に臨む領域がデッドスペースとなることを防ぐことができる。つまり、ロードロックモジュール3とローダーモジュール2とが左右方向に接続されることで、基板処理装置1のフットプリントが抑制される。
【0047】
さらに、
図5に示すように基板処理装置1A〜1Dを配置したとき、基板処理装置1A、1Cの各ローダーモジュール2は、基板処理装置1B、1Dにおけるロードロックモジュール3及び左前方の処理モジュール6に共に臨む領域に向けて突出するように位置する。つまり、行列において同じ行をなす基板処理装置1同士を近接させても、一方の基板処理装置1のローダーモジュール2が他方の基板処理装置1のモジュールに干渉しない。従って、ローダーモジュール2とロードロックモジュール3とを左右に接続することで、行列における2つの列が占める幅L2を小さくすることができることからも、4つの基板処理装置1のフットプリントが抑制される。
【0048】
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係る基板処理装置81について、
図6を参照しながら基板処理装置1との差異点を中心に説明する。この基板処理装置81を構成する真空搬送モジュール4は、平面で見たときの長方形の長辺が左右方向に沿うように配置されている。真空搬送モジュール4の2つの第1の側壁42の各々には、インターフェイスプレート46を介して処理モジュール6が取り付けられている。また、後方側の第2の側壁43においては、インターフェイスプレート46を介して2つの処理モジュール6が取り付けられている。前方側の第2の側面の他方においては、右側の開口部44には盲板47が取り付けられ、左側の開口部44にはインターフェイスプレート45を介してロードロックモジュール3が取り付けられている。
【0049】
図7は、4つの基板処理装置81を第1の実施形態と同様に2×2の行列状に配置した例を示しており、同じ列をなす2つの基板処理装置81については処理モジュール6が2つ接続された第2の側壁43が互いに向かい合うように配置されている。なお、基板処理装置81A、81Bのローダーモジュール2は、ロードロックモジュール3に対して、
図6で示した例とは左右の反対側に接続されている。真空搬送モジュール4に対してロードロックモジュール3及び処理モジュール6を既述のように接続したことにより、同じ列における2つの基板処理装置81が占める前後方向の長さL3を、
図5で示した同じ列における2つの基板処理装置1が占める前後方向の長さL1よりも小さくすることができる。
【0050】
また、基板処理装置81のロードロックモジュール3とローダーモジュール2とについても左右方向に接続されている。それによって前後方向に見てローダーモジュール2は真空搬送モジュール4に重なるように配置されている。従って、ロードロックモジュール3の前方にローダーモジュール2を配置することに比べて、1つの基板処理装置81が占有する前後方向の長さが抑えられ、且つロードロックモジュール3及び真空搬送モジュール4に共に臨む領域がデッドスペースとなることが防がれている。つまり、この基板処理装置81においてもロードロックモジュール3とローダーモジュール2とが左右方向に接続されることで、装置のフットプリントが大きくなることが抑制されている。
【0051】
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態に係る基板処理装置82について、
図8を参照しながら基板処理装置1との差異点を中心に説明する。なお、
図8では
図5の基板処理装置1及び
図7の基板処理装置81と同様に2×2の行列状に装置を配置した例を示しており、既述の規則に従って82の後ろにA〜Dを付して各装置を示している。基板処理装置82の真空搬送モジュール4においては、後方側の第1の側壁42にも処理モジュール6が接続されており、2つの第2の側壁43のうちの1つには1個の処理モジュール6と盲板47とが取り付けられている。
【0052】
基板処理装置82A、82Bにおいて処理モジュール6が1個のみ設けられた第2の側壁43が対向し、これらの第2の側壁43において処理モジュール6が接続される前後の位置は互いに異なっている。同様に、基板処理装置82C、82Dにおいても処理モジュール6が1個のみ設けられた第2の側壁43が対向し、これらの第2の側壁43において処理モジュール6が接続される前後の位置は互いに異なっている。このようなモジュールの接続とすることで、基板処理装置82A〜82Dにおける処理モジュール6が1つのみ設けられた第2の側壁43に設けられる4つの当該処理モジュール6については、前後方向に見て一部が重なるように、基板処理装置82A、82Cの列と、基板処理装置82B、82Dの列とを近接させることができ、この2つの列が占める幅L4を抑えることができる。
【0053】
以上に説明してきた第1〜第3の実施の形態で明かなように、真空搬送モジュール4においては、筐体41の側壁に複数設けられる開口部44にロードロックモジュール3及び処理モジュール6を選択して装着することができるため、ロードロックモジュール3及び処理モジュール6についての配置の自由度が高い。それ故に、基板処理装置の平面形状の選択性が高く、基板処理装置を設置するスペースの大きさ、当該スペースの形状、及び当該スペースにおいて基板処理装置に対してキャリアCを搬送する搬送機構の搬送経路などに応じて、ロードロックモジュール3及び処理モジュール6を真空搬送モジュール4に接続して、基板処理装置を構成することができる。従って、上記の装置を設置するスペースの都合や搬送機構の搬送経路などの制約によって、処理モジュール6の設置数や基板処理装置の設置数が制限されることを防ぐことができるため、半導体製品の生産性を高くすることができる。
【0054】
さらに、真空搬送モジュール4の筐体41を平面で見て長方形とし、第1の側壁42、第2の側壁43に各々開口部44を設け、長方形の長辺をなす第2の側壁43には長方形の短辺をなす第1の側壁42よりも開口部44の数を多く設ける構成としている。そのような構成とすることによって、筐体41における開口部44の数を多くすると共に、筐体41の向きを変えることで基板処理装置の前後の長さを大きく変更することができる。つまり、上記の基板処理装置の平面形状の選択性がより高くなるように、真空搬送モジュール4が構成されている。
【0055】
また、上記の各基板処理装置1、81、82については、真空搬送モジュール4の搬送機構51により一括で4枚のウエハWを、真空搬送モジュール4に複数設けられた処理モジュール6に各々搬送することで高いスループットを得ることができる。さらに各処理モジュール6では、この4枚のウエハWを一括して処理するので、より高いスループットを得ることができる。
【0056】
(第4の実施形態)
続いて、第4の実施形態の基板処理装置83について、
図9を参照しながら基板処理装置1との差異点を中心に説明する。この基板処理装置83の真空搬送モジュール4の後方側の第1の側壁42には盲板47の代わりに処理モジュール6が接続されており、基板処理装置83は合計5つの処理モジュール6により構成されている。また、ロードロックモジュール3の左側にはドアDを介してローダーモジュール2が接続されている。従って、基板処理装置83にはローダーモジュール2が2つ設けられている。平面で見て、ロードロックモジュール3の左側に設けられるローダーモジュール2は、ローダーモジュールの右側に設けられるローダーモジュール2に対して鏡像対称となるように構成されている。また、ロードロックモジュール3には、このようにローダーモジュール2が2つ設けられることに対応して、左右の各々の側壁に搬送口32が形成されている。
【0057】
この基板処理装置83によればローダーモジュールが2つ設けられることで、ロードロックモジュール3に対するウエハWの搬入出が速やかに行われる。また、処理モジュール6が5つ設けられるので、並行して処理を行うことができるウエハWの枚数が、基板処理装置1において並行して処理されるウエハWの枚数よりも多い。従って、基板処理装置83においては、基板処理装置1よりもさらにスループットを高くすることができる。
【0058】
(第5の実施形態)
第5の実施形態の基板処理装置84について、
図10を参照しながら説明する。この基板処理装置84は2つの真空搬送モジュール4と、当該2つの真空搬送モジュール4を互いに接続し、真空搬送モジュール4間でウエハWを受け渡すために当該ウエハWを載置する載置モジュール9とを備えている。平面で見て、各真空搬送モジュール4の長方形の長辺が前後方向に沿うように、各真空搬送モジュール4が前後に並べて配置されている。説明の便宜上、前方側の真空搬送モジュール4を4A、後方側の真空搬送モジュールを4Bとする。真空搬送モジュール4Aについては第1の実施形態の真空搬送モジュール4と同様にロードロックモジュール3及び真空搬送モジュール4が取り付けられている。ただし第1の実施形態とは異なり、真空搬送モジュール4Aの後方の第1の側壁42には盲板47が装着されていない。真空搬送モジュール4Bについては、後方の第1の側壁42に処理モジュール6が取り付けられ、2つの第2の側壁43には2つずつ処理モジュール6が取り付けられている。
【0059】
載置モジュール9について説明すると、載置モジュール9は平面視矩形状の筐体91を備え、真空搬送モジュール4の開口部44に当該筐体91を差し込むことで載置モジュール9と真空搬送モジュール4との間の接続が行われるように構成されており、載置モジュール9と真空搬送モジュール4とは、互いに着脱自在である。筐体91の4つの側壁のうちの互いに対向する2つには、ウエハWの搬送口92が、当該側壁を貫通するように開口している。筐体91内には、ウエハWが各々載置される4つの載置部93が設けられている。
【0060】
真空搬送モジュール4Aの搬送機構51と真空搬送モジュール4Bの搬送機構51との間でウエハWの受け渡しを行うにあたり、これらの搬送機構51のうちの一方から4枚のウエハWが4つの載置部93に一括で搬送されて載置され、搬送機構51のうちの他方が4つの載置部93から一括でウエハWを受け取る。載置部93は、ロードロックモジュール3の支持部34と同様に、例えばウエハWの裏面を支持する3本の垂直なピンにより構成されているが、搬送機構51に対してウエハWの受け渡しを行うことができれば、そのような形状とすることには限られない。
【0061】
上記の載置モジュール9が、真空搬送モジュール4Aにおける後方の第1の側壁42、真空搬送モジュール4Bにおける前方の第1の側壁42に、各搬送口92が真空搬送モジュール4A、4Bの各筐体41内に開口するように取り付けられている。ロードロックモジュール3から搬送されたウエハWは、真空搬送モジュール4A、4Bに接続される9個の処理モジュール6のいずれかに搬送されて処理を受ける。
【0062】
この基板処理装置84によれば、真空搬送モジュール4A、4Bが互いに接続されることで、真空搬送モジュール4A、4Bに共通のローダーモジュール2及びロードロックモジュール3から、真空搬送モジュール4A、4Bに接続された9つの処理モジュール6にウエハWを搬送することができる。従って、ローダーモジュール2及びロードロックモジュール3の設置数に対する処理モジュール6の設置数を大きくすることができるため、装置のフットプリントを抑えつつ、スループットを高くすることができる。
【0063】
(第6の実施形態)
第6の実施形態の基板処理装置85について、
図11を参照しながら基板処理装置84との差異点を中心に説明する。この基板処理装置85についても真空搬送モジュール4A、4Bが載置モジュール9によって互いに接続されている。また基板処理装置85の真空搬送モジュール4Aには、真空処理装置84の真空搬送モジュール4Aと同様に各モジュールが接続されている。真空搬送モジュール4Bについては、
図6に示した基板処理装置81を構成する真空搬送モジュール4と同様に、平面で見たモジュールの長方形の長辺が左右方向に沿うように配置され、且つ当該真空搬送モジュール4において処理モジュール6及び盲板47が設けられる位置と同じ位置に処理モジュール6及び盲板47が設けられている。そして、真空搬送モジュール4Aの後方側における第1の側壁42の開口部44と、真空搬送モジュール4Bの前方側における第2の側壁43の開口部44とに載置モジュール9が設けられている。
【0064】
この基板処理装置85についても、基板処理装置84と同様にローダーモジュール2及びロードロックモジュール3の設置数に対する処理モジュール6の設置数を大きくすることができる。また、真空搬送モジュール4A、4Bが既述の向きで載置モジュール9を介して互いに接続されているため、基板処理装置84に比べて装置の前後の幅を小さくすることができ、それによって装置のフットプリントを小さくすることができる。
【0065】
図12は、真空搬送モジュール4の他の構成例を示している。
図12に示す真空搬送モジュール4は、各々ウエハWを独立して搬送する2つの搬送機構51を上下に各々備えており、下方側の搬送機構51を51A、上方側の搬送機構を51Bとして示している。搬送機構51Aは
図2などで説明した搬送機構51と同様である。搬送機構51Bは搬送機構51Aとは上下逆に設けられており、搬送機構51Bの基台52は真空搬送モジュール4の筐体41の天井に設けられている。
【0066】
上側のロードロックモジュール3と処理モジュール6との間におけるウエハWの搬送は搬送機構51Bによって行われ、下側のロードロックモジュール3と処理モジュール6との間におけるウエハWの搬送は搬送機構51Aによって行われる。つまり、搬送機構51Aは筐体41内の上側領域94においてウエハWを搬送し、搬送機構51Bは筐体41内の下側領域95においてウエハWを搬送する。なお、搬送機構51A、51Bは、共に処理モジュール6に対してウエハWを受け渡すため、上側領域94の下部と下側領域95の上部とは互いに重なる。既述の各実施形態の真空搬送モジュール4を、このように搬送機構51A、51Bを備えるように構成してもよい。
【0067】
ところで処理モジュール6としてはALDにより成膜を行うモジュールとすることに限られず、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)により成膜を行うモジュールとして構成してもよいし、ドライエッチングを行うモジュールとして構成してもよい。また、これらの各処理を行うにあたりプラズマを形成しなくてもよい。ところで、処理モジュール6については互いに同様の処理を行うものとして説明してきたが、互いに異なる処理を行う処理モジュール6が真空搬送モジュール4に接続され、一の処理モジュール6にウエハWが搬送されて処理を受けた後、他の処理モジュール6にウエハWが搬送されて処理を受けてから当該ウエハWがキャリアCに戻されるようにしてもよい。例えば上記の一の処理モジュール6としては上記のALDによる成膜を行うモジュールとし、上記の他の処理モジュール6としては、ウエハWを真空雰囲気で加熱するアニールモジュールとすることができる。また、一の処理モジュール6、他の処理モジュール6は、例えば互いに異なる種類の膜をウエハWに成膜するモジュールであってもよい。
【0068】
ところで、搬送機構51の支持部本体56を図に示した例よりも短くし、1つの支持部本体56が1枚のウエハWを支持する、つまり搬送機構51が2枚のウエハWを一括して搬送してもよい。また、搬送機構51に支持部本体56が1つのみ設けられ、搬送機構51が2枚のウエハWを一括して搬送してもよい。即ち、1つの処理モジュール6における載置台67A、67Bに対する4枚のウエハWの受け渡しが、2回に分けて行われるようにしてもよい。なお、搬送機構51は複数枚のウエハWを搬送することには限定されず、1枚のみのウエハWを搬送するように構成されていてもよい。また、処理モジュール6としても4枚のウエハWを一括で処理することには限られず、1枚のみを処理する構成であってもよいし、4枚以外の複数枚を処理する構成であってもよい。
【0069】
さらに、上記のロードロックモジュール3、処理モジュール6を真空搬送モジュール4に各々接続するアダプタとしては板であることには限られず、例えばブロック状に構成されていてもよい。また、複数の載置モジュール9を設けて、3つ以上の真空搬送モジュール4を互いに接続してもよい。また、載置モジュール9において、筐体91のウエハWの搬送口92をゲートバルブにより開閉できるように構成すると共にロードロックモジュール3と同様に筐体91内の圧力が変更できるように構成してもよい。その場合、互いに接続される真空搬送モジュール4内の圧力が互いに異なっていても、これらの真空搬送モジュール4間でウエハWを搬送することができる。
【0070】
また、ロードロックモジュール3は2つ設けられることには限られず、1つであってもよいし、3つ以上が上下方向に並べて設けられてもよい。その場合、設けられるロードロックモジュール3の数に対応した搬送口45Aが、各ロードロックモジュール3の高さに対応する高さに位置するようにインターフェイスプレート45に設けられる。また、処理モジュール6についてもロードロックモジュール3と同様に複数段に設け、インターフェイスプレート46には搬送口46Aが複数段に設けられるようにしてもよい。
【0071】
また、真空搬送モジュール4の筐体41を既述の例よりも大きく構成し、第1の側壁42には2個以上の開口部44が横方向に並んで設けられるようにしてもよいし、第2の側壁43には3個以上の開口部44が横方向に並んで設けられるようにしてもよい。ただし、基板処理装置のレイアウトの自由度を高くするために、第2の側壁43に設けられる開口部44の数は、第1の側壁42に設けられる開口部44の数よりも多くすることが好ましい。
【0072】
なお、上記の基板処理装置83〜85についても例えば基板処理装置1と同様に4つ、行列状に配置することができる。ただし、図示した各基板処理装置の行列状の配置は一例であり、基板処理装置の設置数及び複数の基板処理装置の配置は任意である。また、本発明としては、既述した各実施の形態に限られるものではなく、各実施の形態は適宜変更してもよいし、互いに組み合わせてもよい。
【0073】
ところで、既述した各基板処理装置において、ロードロックモジュール3とキャリアCとの間の搬送を速やかに行い、装置のスループットを高くすることが求められている。上記のローダーモジュール2は、そのように速やかな搬送を行うことができるように構成されており、以下、当該ローダーモジュール2について、より詳しく説明する。
【0074】
図13は、
図1などで説明した搬送機構24の斜視図である。ローダーモジュール用の基板搬送機構である搬送機構24は、既述のように多関節アームを備えている。当該多関節アームの先端部を構成する2つの保持部25は上下方向に配列され、各々独立して回動自在に構成されると共に、既述したように各々ウエハWを保持することができる。また、搬送機構24は、当該多関節アームの基部側を支持する支持台101を備えており、支持台101は昇降機構102により昇降自在に構成されている。つまり、保持部25は水平移動自在且つ昇降移動自在であり、この水平移動と昇降移動との協働で、既述したように装置内の各部にウエハWを受け渡すことができる。
【0075】
続いてローダーモジュール2に設けられる2つのアライメント機構26について、
図14、
図15を参照して説明する。
図14は各アライメント機構26の斜視図である。また、
図15は、各アライメント機構26の構成を極めて簡略化して示す側面図である。上記のようにアライメント機構26は2つ、上下に設けられており、各アライメント機構26は基板の位置検出機構をなす。以降は、下段側のアライメント機構を26A、上段側のアライメント機構を26Bとして記載する。アライメント機構26A、26Bは互いに同様に構成されており、代表してアライメント機構26Aについて説明する。アライメント機構26Aは、各々水平な円形に構成されたウエハWの載置部111、112を備えており、載置部111、112は上下に間隔を空けて、平面視互いに重なり合うように設けられている。なお、下側の載置部を111、上側の載置部を112としている。
【0076】
図15に示すように、載置部111、112の中心部から垂直下方に向けて各々シャフト113が延伸されている。図中114はプーリーであり、各シャフト113の下部に設けられ、シャフト113と共に回転する。載置部111、112の側方には、垂直に伸びるシャフト115が設けられており、当該シャフト115の下端はシャフト115を回転させる回転機構であるモーター116に接続されている。図中117は、シャフト115の上側、下側に各々設けられるプーリーであり、当該シャフト115と共に回転する。そして、上側に各々配置されるプーリー114、117に、下側に配置されるプーリー114、117に各々タイミングベルト118が巻き掛けられている。このような構成により、モーター116によりシャフト115が回転すると、タイミングベルト118により動力が伝達され、載置部111、112が共に、その中心軸周りに回転する。なお、図中119は筐体であり、シャフト115及びプーリー117を囲むように伸びる垂直部119Aと、垂直部119Aから上下2段に水平に延出され、タイミングベルト118、シャフト113及びプーリー114を囲む水平部119Bとを備えている。
【0077】
このようにモーター116については、載置部111、112で共用される構成とされ、さらに載置部111、112の側方に設けられている。このような構成とすることで、2つのモーター116を載置部111、112の下方に各々配置して、各モーター116により載置部111、112を回転させる構成とするよりも、載置部111、112間の距離を小さくすることができる。従って、上記の搬送機構24がこれら載置部111、112に各々アクセスするにあたり、必要な移動距離が大きくなることを防ぐことができるので、後述するローダーモジュール2内でのウエハWの搬送を速やかに行うことができる。
【0078】
図中121は光検出部であり、当該光検出部121を構成する側方へ突出する2つの突片は、載置部111、112に各々載置されるウエハWの周縁部を上下方向に挟むように形成されている。この2つの突片が互いに対となる透過型の光センサとして構成されており、上側の突片は投光部、下側の突片は受光部をなし、投光部から受光部へ垂直下方に光を照射する。
図15中の点線の矢印は、投光部と受光部との間の光路を示している。
【0079】
載置部111、112によるウエハWの回転中にこの光照射が行われ、受光部は受光した光強度に応じて検出信号を制御部10に送信し、制御部10はウエハWの位置を検出する。このウエハWの位置には例えば、ウエハWの周縁部に形成された切り欠き(ノッチ)の位置及びウエハWの周縁部の位置が含まれる。なお、このウエハWの位置の検出は、アライメント機構26Aにおいて載置部111、112のいずれか一方のみにウエハWが載置された状態で行われる。アライメント機構26Bについても同様に、載置部111、112のいずれか一方のみにウエハWが載置された状態で、ウエハWの位置の検出が行われる。また、後述の搬送機構24の動作説明において、位置検出済みのウエハWは、保持部25に受け渡される際に載置部111、112の回転によりノッチが所定の向きに向けられ、且つ保持部25上の所定の位置に位置するように当該保持部25に受け取られるものとする。
【0080】
図14に示すように、アライメント機構26Aの載置部111、112と、アライメント機構26Bの載置部111、112とは、平面視互いに重なり、アライメント機構26Aのシャフト115及びモーター116と、アライメント機構26Bのシャフト115及びモーター116とは、ウエハWの回転方向に互いにずれて設けられている。このように配置されることで、アライメント機構26Aの載置部111、112と、アライメント機構26Bの載置部111、112との距離が長くなることを防ぐことができる。それにより、搬送機構24がアライメント機構26A、26Bにアクセスするにあたり、必要な移動距離が大きくなることが抑制され、後述するローダーモジュール2内でのウエハWの搬送を速やかに行うことができる。
【0081】
続いて、搬送機構24の動作を示す
図16〜
図28を参照しながら、基板処理装置1のローダーモジュール2におけるウエハWの搬送について詳細に説明する。この
図16〜
図28では、上記のようにアライメント機構26A、26Bにて位置検出済みで処理モジュール6で処理を受けていないウエハWについては多数のドットを付して示し、処理モジュール6で処理済みのウエハWについてはハッチングを付して示している。アライメント機構26A、26Bで位置未検出のウエハWについては、ドット及びハッチングを付していない。
【0082】
また、以降の説明では既述の2つのロードロックモジュール3について、下側のロードロックモジュール3、上側のロードロックモジュール3を夫々3A、3Bとし、ロードロックモジュール3Aが真空搬送モジュール4へウエハWを搬送するために、ロードロックモジュール3Bがローダーモジュール2へウエハWを搬送するために夫々用いられるものとする。なお、既述のようにロードロックモジュール3A、3Bに設けられる4つの支持部34は、真空搬送モジュール4にウエハWを受け渡せるように横方向に並べて配置されるが、
図22、
図24などでは図示の便宜上、上下方向に並べて示している。また、
図29のタイミングチャートも適宜参照する。このタイミングチャートは、搬送機構24がアクセスする対象が時間と共に変化する様子を示したものである。
【0083】
キャリアCから既に複数回ウエハWが取り出された状態で、新たに当該キャリアCからウエハWの取り出しを開始する時点から説明を開始する。先ず、搬送機構24により、キャリアCから2枚のウエハW(説明の便宜上、ウエハW1、W2とする)が一括して搬出される(
図16、チャート中時刻t1)。このときアライメント機構26A、26Bでは載置部111、112のうち、111のみに位置検出済みのウエハW(説明の便宜上、ウエハW3とする)が載置され、アライメント機構26Bでは載置部111、112のうち、111のみに位置未検出のウエハW(説明の便宜上、ウエハW4とする)が載置されているものとする(
図17)。ウエハW1がアライメント機構26Aの載置部112に受け渡され、搬送機構24の保持部の25の一つが空いた状態(ウエハWを保持していない状態)になると共に、アライメント機構26BではウエハW4の位置検出が行われる(
図18、チャート中時刻t2)。そして、ウエハW4が位置検出済みとなり、アライメント機構26Aにおいて位置検出済みのウエハW3が、上記の空いた保持部25により受け取られる(
図19)。
【0084】
続いて、搬送機構24によりウエハW2がアライメント機構26Bの載置部112に受け渡され、搬送機構24の保持部25の一つが空いた状態になると共に、アライメント機構26AではウエハW1の位置検出が行われる(
図20、チャート中時刻t1)。そして、ウエハW1が位置検出済みとなり、アライメント機構26Bにおいて位置検出済みのウエハW4が、上記の空いた保持部25により受け取られる(
図21)。
【0085】
然る後、搬送機構24はロードロックモジュール3Aの4つの支持部34の2つにウエハW3、W4を受け渡し、搬送機構24の2つの保持部25が空いた状態となる(
図22、
図23、時刻t4)。また、このようにウエハW3、W4の受け渡しが行われる間、アライメント機構26Bでは受け渡されたウエハW2の位置検出が行われる。続いて搬送機構24は、ロードロックモジュール3Bで4つの支持部34に各々支持された処理済みのウエハW(ウエハW5とする)のうち2枚を空いた保持部25で保持し(
図24、
図25)、キャリアCへと一括で搬送して受け渡す(
図26、時刻t5)。
【0086】
これ以降は時刻t1〜t5の動作として説明した、キャリアC→アライメント機構26A→アライメント機構26B→ロードロックモジュール3A→ロードロックモジュール3B→キャリアCの順番での搬送機構24によるウエハWの受け渡しが再度行われる。この一連の順番でのウエハWの受け渡しを1つの搬送サイクルとして、時刻t1〜時刻t5における搬送サイクルの次の搬送サイクルについて簡単に説明する。先ず、キャリアCから2枚のウエハW(
図26中、ウエハW6、W7としている)が搬送機構24により取り出されて一括して搬送される。
【0087】
このとき
図21で示したようにアライメント機構26A、26Bでは載置部111が空いている状態になっているので、搬送機構24はアライメント機構26Aの載置部111にウエハW6を受け渡し(時刻t6)、空いた保持部25により当該アライメント機構26Aで位置検出済みのウエハW1を受け取る。つまり、ウエハWの受け渡し先の載置部が111、ウエハWの受取り先の載置部が112となることを除いては、
図17〜
図19で説明した動作と同様の動作が行われる。続いて、搬送機構24はアライメント機構26Bの載置部111にウエハW7を受け渡し(時刻t7)、空いた保持部25により当該アライメント機構26Bで位置検出済みのウエハW2を受け取る。つまり、ウエハWの受け渡し先の載置部が111、ウエハWの受取り先の載置部が112となることを除いては、
図20〜
図21で説明した動作と同様の動作が行われる。アライメント機構26A、26Bでは、受け渡されたウエハW6、W7について夫々位置検出が行われる。その一方で、搬送機構24は受け取ったウエハW1、W2をロードロックモジュール3Aに一括で搬送して、空いている2つの支持部34に受け渡す(
図27、
図28、時刻t8)。
【0088】
その後、ロードロックモジュール3Aには既述のように真空搬送モジュール4の搬送機構51がアクセスし、ウエハW1〜W4が一括で当該真空搬送モジュール4に搬送される。ウエハW1、W2をロードロックモジュール4に受け渡した搬送機構24は、ロードロックモジュール3Bの支持部34に支持されている残りの2枚のウエハW5(
図25参照)を受け取り、一括でキャリアCに搬送する。
【0089】
上記のようにローダーモジュール2においては載置部111、112を各々備えるアライメント機構26A、26Bが設けられ、各アライメント機構26A、26Bにおいて載置部111、112に載置されたウエハWの位置が各々検出可能とされている。そして、搬送機構24によってキャリアCから取り出されたウエハWをアライメント機構26A、26Bに搬送するにあたり、同じアライメント機構を構成する載置部111、112の一方は位置検出済みのウエハWが待機する状態、他方はキャリアCから取り出されたウエハWを載置可能であるように空いた状態、となるようにウエハWの搬送が制御される。この搬送の制御をより具体的に述べると、一の搬送サイクルでは載置部111、112のうちの一方にウエハWが載置される。そして、次の搬送サイクルでは載置部111、112のうちの他方にウエハWが載置されると共に一の搬送サイクルで載置部111または112に載置されたウエハWがロードロックモジュール3Aに搬送される。つまり、同じアライメント機構を構成する載置部111、112について時系列で見ると、交互に順番にウエハWが搬送され、且つ交互に順番にロードロックモジュール3AへとウエハWが搬出されていくことになる。
【0090】
このように載置部111、112への搬送が行われることにより、搬送機構24の保持部25に空きがなくても、載置部111、112のうちの空いている載置部を利用して、アライメント機構26Aまたは26Bと搬送機構24との間で、ウエハWを互いに入れ替えるように搬送することができる。従って、搬送機構24は2枚のウエハWを一括してキャリアCから取り出し、アライメント機構26A、26Bへと搬送することができる。従って、搬送機構24がウエハWを取り出すためにキャリアCにアクセスする回数を抑えることができるので、基板処理装置1のスループットを向上させることができる。
【0091】
なお、上記の各図で示した搬送例ではアライメント機構26A、26BからウエハW3、W4をロードロックモジュール3Aに搬送した後、ウエハW1、W2をロードロックモジュール3Aに搬送する前にロードロックモジュール3BからキャリアCへのウエハW5の搬送を行っているが、このウエハW5の搬送よりも先にウエハW1、2をロードロックモジュール3Aに搬送し、その後ロードロックモジュール3Bから各ウエハW5をキャリアCに搬送してもよい。つまり、アライメント機構26A、26Bを介したロードロックモジュール3Aへの2枚ずつの計4枚のウエハWの搬送と、ロードロックモジュール3BからキャリアCへの2枚ずつの計4枚のウエハWの搬送とを交互に行うように搬送機構24の動作を制御してもよい。ただし、各図で示したようにロードロックモジュール3AにウエハWを受け渡した次に、ロードロックモジュール3BからウエハWをキャリアCに搬送するようにした方が、効率良く搬送を行うことができる。
【0092】
ところで、
図30に示すようにアライメント機構26Aまたは26Bの載置部111、112を横方向に配置し、光検出部121はこの載置部111、112の配列方向に比較的長い幅を持ち、載置部111、112間を通過する光路をなすように下方へ光を照射することで、載置部111、112に各々載置されるウエハWの位置検出を行うようにしてもよい。図中の点線の矢印が当該光路を示している。ただし、アライメント機構26A、26Bの占有床面積が大きくなることによりこれらアライメント機構26A、26Bを配置する位置についての制約が大きくなってしまうし、そのように光路の幅を大きくすることで当該光路が外乱の影響を受けるおそれが有るため、既述のように載置部111、112については上下に配置することが好ましい。
【0093】
また、搬送機構24の保持部25は3つ以上設けられ、3つ以上のウエハWを一括でキャリアCから取り出して搬送するようにしてもよい。例えば搬送機構24に3つの保持部25(便宜上、25A、25B、25Cとする)が設けられるものとし、そのように一括で取り出した位置未検出のウエハWをアライメント機構26A、26Bに搬送するとする。先ず、アライメント機構26Aと保持部25Aとの間でウエハWが入れ替わるように受け渡されて、アライメント機構26Aが位置未検出のウエハWを保持して位置検出が開始される一方、保持部25Aが位置検出済みのウエハWを保持する。
【0094】
続いて、アライメント機構26Bと保持部25Bとの間でウエハWが入れ替わるように受け渡されて、アライメント機構26Bが位置未検出のウエハWを保持し、保持部25Bが位置検出済みのウエハWを保持する。そして、アライメント機構26Aと保持部25Cとの間でウエハWが入れ替わるように受け渡されて、アライメント機構26Aが位置未検出のウエハWを保持し、保持部25Cが位置検出済みのウエハWを保持する。なお、この保持部25Cに保持されたウエハWは、位置検出前は保持部25Aが保持していたウエハWである。そして、保持部25A〜25Cによりロードロックモジュール3Aへ位置検出済みのウエハWが搬送される。従って、搬送機構24の保持部25の数とアライメント機構の数は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、設けられるアライメント機構の数を3つ以上としてもよい。
【0095】
なお、基板処理装置1に設けられたローダーモジュール2の動作として説明したが、既述した他の各装置のローダーモジュール2においても同様にウエハWの搬送を行うことができる。また、ウエハWの搬送手法やローダーモジュール2の構成は上記の例に限られず、適宜変更することができる。