JP4893425B2 - 枚葉式の基板処理装置、枚葉式の基板処理装置の運転方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、複数の枚葉式の処理モジュールを備えた基板処理装置、当該基板処理装置の運転方法及びこの運転方法を記憶した記憶媒体に係り、特に、基板を収納する収納容器が外部から搬入される搬入ポートに関する。

半導体デバイスや液晶表示装置等のフラットパネルの製造工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハという）やガラス基板といった基板を処理モジュール内に搬入して、エッチング処理、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)による成膜処理等を行う基板処理装置が用いられている。このような基板処理装置においては、例えば特許文献１に開示されているように、真空雰囲気や不活性ガス雰囲気の基板搬送室に、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の処理モジュールを複数接続し、大気と隔絶された雰囲気下で基板の連続処理や並行処理を行うことにより製品の歩留まりやスループットを向上させたマルチチャンバシステムと呼ばれる基板処理装置が知られている。

以下、半導体デバイスを例に説明すると、半導体デバイスを製造する工場には既述のマルチチャンバシステムを初めとする複数種類の基板処理装置が多数配置されており、ウエハは例えば密閉型の収納容器であるキャリア内に収納された状態で例えばＯＨＴ（Overhead Hoist Transport）やＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）等の搬送ロボットによって基板処理装置間を搬送される。各基板処理装置はキャリアが搬入される搬入ポートを備えており、ウエハはここでキャリアから取り出されて基板処理装置内へと搬入される。

この搬入ポートには、基板搬送室内の搬送アームのアクセス領域において複数のキャリア載置台が横並びに配置されているが、搬送アームの左右方向のアクセス領域を広げると、ウエハが大口径化していることもあって、装置のフットプリントが大きくなることから、結果としてキャリア載置台の配置数は高々３台程度である。

ところで搬入ポートは、工場内の搬送ロボットと基板処理装置との間におけるキャリアのバッファの役割を持っている。また例えば処理モジュール内の処理条件を整えるための、いわゆる「空プロセス」を実行する際に、モジュール内のウエハ載置台の損傷防止等を目的として搬入されるダミーウエハや、「特急ロット」等と呼ばれ、優先的に処理する必要のあるウエハを収納した収納容器が割り込んで搬送されてくることもあることから、搬入ポートにおけるキャリア収納能力は大きい方が好ましい。

しかしながら搬入ポートに載置できるキャリアの数には限りがあることから、処理モジュール側では余力を有しているにも拘らず、キャリアをそれ以上受け入れられずに搬送ロボットを待たせてしまい、優先的に処理すべき基板についての処理が遅れたり、ダミーウエハを用いた「空プロセス」の処理が送れたりして稼動効率が低下するといった不具合を生じることがある。

一方、バッチ式の基板処理装置、例えば縦型熱処理装置では、搬入ポートと基板搬送室との間における上方領域にキャリアストッカを設け、搬入ポートとキャリアストッカと基板搬送室の前面側のキャリア載置台との間で、キャリア搬送ロボットによりキャリアを搬送する手法が採用されている（特許文献２）。
特開２００２−３２４８２９号公報：第００１３段落〜第００１４段落、図１ 特開２００３−３０９１５８号公報：第００１７段落、図２

しかしながらキャリアストッカを設ける場合には、搬入ポートと基板搬送室との間にキャリア搬送ロボットの設置スペースが必要となり、基板処理装置のフットプリントの増大を招く。また、基板搬送装置は既述の搬送ロボットの搬送路を基準として、この搬送路上に収納容器の搬送先となる載置台を位置させるように配置されている。このため、必要に応じてキャリアストッカを増設しようとしても、装置全体を後方へと移動させなければならず、処理モジュールや基板搬送室への配管の引きなおし等も必要となり、増設工事も大掛かりなものとなってしまう。

本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は枚葉式の処理モジュールを複数備えた基板処理装置において、搬入ポートにおけるキャリアの載置場所不足をフットプリントの増大を回避しつつ緩和できる技術を提供することにある。

本発明に係る枚葉式の基板処理装置は、基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、
この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、
基板を収納し、前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられると共に、載置された収納容器を前記基板搬送室に接続するために、前記左右方向と交差する前後方向に収納容器を移動させる載置トレイがこれら第１の載置台に設けられた搬入ポートと、
前記第１の載置台の配列領域の左右少なくとも一方の延長線上に設けられ、収納容器を一時的に載置する第２の載置台と、
前記搬入ポートの下方側に設けられ、前記第２の載置台と、当該第２の載置台と隣り合う第１の載置台およびその載置トレイとの間をまたがるように形成された切欠部を介して左右方向に移動自在及び昇降自在な保持部により第２の載置台に載置された収納容器を前記第１の載置台上へ移載し、前記載置トレイを移動させて収納容器を前記基板搬送室に接続するまでに、当該保持部を下方側に退避させる移載手段と、を備え、
前記第２の載置台の左右方向外端は、当該処理装置のメンテナンス領域の左右方向外端及び前記処理モジュール群の左右方向外端のうち、外側に位置する方の外端よりも左右方向内側に位置することを特徴とする。また単純に、前記第２の載置台の左右方向外端は、前記処理モジュール群の左右方向外端よりも左右方向内側に位置するように構成してもよい。

ここで基板処理装置のフットプリントには、実際にその装置の機器により占有されている領域に加え、メンテナンス等の際に装置に人がアクセスできるように機器の置かれていない領域も含まれている。従って、上記メンテナンス領域の左右方向外端及び前記処理モジュール群の左右方向外端のうち、外側に位置する方の外端よりも左右方向内側に収まるように第２の載置台を設置した本発明は、従来の基板処理装置のフットプリントを増大させない範囲内で第２の載置台を設置したことになる。

この他、前記第２の載置台に載置された収納容器に臨むように、当該収納容器内の基板のマッピングを行うように構成されたマッピングセンサを設けてもよく、このとき前記収納容器は前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器として構成され、前記第２の載置台に載置された収納容器に対向する部位には、前記蓋体の開閉機構を設けるようにするとよい。また、基板処理装置は、前記第２の載置台に載置された収納容器に付された容器識別情報を読み取るための手段を備えてもよい。

次に本発明に係る枚葉式の基板処理装置を運転する方法は、基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、基板を収納し、前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられ並べられると共に、載置された収納容器を前記基板搬送室に接続するために、前記左右方向と交差する前後方向に収納容器を移動させる載置トレイがこれら第１の載置台に設けられた搬入ポートと、前記第１の載置台の配列領域の左右少なくとも一方の延長線上に設けられ、収納容器を一時的に載置する第２の載置台と、この第２の載置台と、当該第２の載置台と隣り合う第１の載置台およびその載置トレイとの間をまたがるように形成された切欠部を介して左右方向に移動自在及び昇降自在な保持部により第２の載置台に載置された収納容器を前記第１の載置台上へ移載する移載手段と、を備えた枚葉式の基板処理装置を運転する方法において、
前記第２の載置台に、工場内の容器搬送ロボットにより収納容器を載置する工程と、
次いで、搬入ポートの下方側から、前記第２の載置台の切欠部を介して前記移載手段の保持部を上昇させて収納容器を保持し、この保持部を第１の載置台まで移動させて、当該第１の載置台の載置トレイ上に移載する工程と、
次いで、前記保持部を下方側に退避させた後、前記載置トレイを移動させて収納容器を前記基板搬送室に接続する工程と、を含むことを特徴とする。また単純に、前記第２の載置台の左右方向外端は、前記処理モジュール群の左右方向外端よりも左右方向内側に位置するものであってもよい。

また、前記第２の載置台に載置された収納容器に臨むマッピングセンサにより、当該収納容器内の基板のマッピングを行う工程を更に含むようにするとなおよい。

更にまた、本発明に係る記憶媒体は、基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、基板を収納する収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられた搬入ポートと、を備えた枚葉式の基板処理装置に、用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは上述した枚葉式の基板処理装置の運転方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする。

本発明によれば、基板の収納容器を搬入ポートへ接続する際に使用される第１の載置台に加えて、工場内を搬送されてきた収納容器を一時的に載置する第２の載置台を備えているので、基板の収納容器の載置場所不足を緩和することができる。更に、第２の載置台は、第１の載置台の配列領域の左右少なくとも一方の延長線上に設けられているので、既存の基板処理装置に第２の載置台を増設する場合であっても基板処理装置全体を移動させたり、配管を引きなおしたりする必要がない。また、第２の載置台の左右方向外端を当該処理装置のメンテナンス領域の左右方向外端及び前記処理モジュール群の左右方向外端のうち、外側に位置する方の外端よりも左右方向内側に位置するように構成していることにより、従来装置と比較してフットプリントの増加を回避することができる。

以下、本発明に係る実施の形態に係る枚葉式の基板処理装置（マルチチャンバシステム）３の全体構成について簡単に説明する。図１の平面図に示すように基板処理装置３は、処理対象のウエハＷを所定枚数収納する収納容器であるＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれる密閉型のキャリアＣＡを外部から搬入して載置するための搬入ポート１と、大気雰囲気下でウエハＷを搬送する第１の搬送室３１と、室内を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替えてウエハＷを待機させるための、例えば左右に２個並んだロードロック室３２と、真空雰囲気下でウエハＷを搬送する第２の搬送室３３と、搬入されたウエハＷにプロセス処理を施すための例えば４個の枚葉式の処理モジュール３４ａ〜３４ｄと、を備えている。これらの機器は、ウエハＷの搬入方向に対して、搬入ポート１、第１の搬送室３１、ロードロック室３２、第２の搬送室３３、処理モジュール３４ａ〜３４ｄの順で並んでおり、隣り合う機器同士はドア１２ａやゲートバルブＧ１〜Ｇ３を介して気密に接続されている。なお、以下の説明では搬入ポート１の設置されている方向を手前側として説明する。また、第１の搬送室３１と第２の搬送室３３とは基板搬送室を構成している。

搬入ポート１は、第１の搬送室３１の前面に左右方向に配列された三台の第１の載置台１０ａと、これら第１の載置台１０ａの配列領域の左右延長線上に一台ずつ設置された第２の載置台１０ｂとから構成され、外部の搬送ロボットにより搬送されてきたキャリアＣＡを受け入れ、基板処理装置３本体と接続する役割を果たす。

第１の搬送室３１は、前面から見て左右方向に伸びた筐体であって、その内部にはキャリアＣＡからウエハＷを１枚ずつ取り出して、搬送するための、回転、伸縮、昇降及び左右への移動自在な第１の搬送手段３１ａが設置されている。また第１の搬送室３１の側面には、ウエハＷの位置合わせを行うためのオリエンタ等を内蔵したアライメント室３１ｂが設けられている。

左右２つのロードロック室３２は、搬入されたウエハＷの載置される載置台３２ａを備え、各々のロードロック室３２を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替えるための図示しない真空ポンプ及びリーク弁と接続されている。また第２の搬送室３３は、その平面形状が例えば六角形状に形成され、手前側の２辺は既述のロードロック室３２と接続されると共に、残る４辺は処理モジュール３４ａ〜３４ｄと接続されている。第２の搬送室３３内には、ロードロック室３２と各処理モジュール３４ａ〜３４ｄとの間で真空雰囲気にてウエハＷを搬送するための、回転及び伸縮自在な第２の搬送手段３３ａが設置され、また第２の搬送室３３は、その内部を真空雰囲気に保つための図示しない真空ポンプと接続されている。

処理モジュール３４ａ〜３４ｄは例えば、ウエハＷの載置される載置台、プロセスガスの供給されるガスシャワーヘッド等の不図示の機器を備え、また図示しない真空ポンプと接続されて、真空雰囲気下で行われるプロセス処理、例えばエッチングガスによるエッチング処理、成膜ガスによる成膜処理、アッシングガスによるアッシング処理等を行う役割を果たす。各処理モジュール３４ａ〜３４ｄで行われるプロセス処理の内容は、互いに同じであってもよいし、異なる処理を行うように構成してもよい。

以上の構成により、第１の載置台１０ａ上のキャリアＣＡ内に格納されたウエハＷは、第１の搬送手段３１ａによってキャリアＣＡより取り出され、第１の搬送室３１内を搬送される途中でアライメント室３１ｂ内にて位置決めをされた後、左右いずれかのロードロック室３２に受け渡されて待機する。そしてロードロック室３２内が真空雰囲気となったら、ウエハＷは第２の搬送手段３３ａによってロードロック室３２より取り出され、第２の搬送室３３内を搬送され、いずれかの処理モジュール３４ａ〜３４ｄにて所定のプロセス処理を受ける。ここで処理モジュール３４ａ〜３４ｄにて異なる連続処理が行われる場合には、ウエハＷは第２の搬送室３３との間を往復しながら連続処理に必要な処理モジュール３４ａ〜３４ｄ間を搬送され、必要な処理を終えた後、搬入時とは反対の経路（アライメント室３１ｂを除く）で搬出され再びキャリアＣＡへと格納される。

ここで、本実施の形態に係る既述の搬入ポート１には、背景技術にて説明したキャリアＣＡの載置場所不足を緩和するための第２の載置台１０ｂが付設されている。以下、この第２の載置台１０ｂの詳細な構成について図１〜図３を参照しながら説明する。なお便宜上、第２の載置台１０ｂも搬入ポート１に含まれるものとして以下の説明を進める。図２は搬入ポート１の外観を示す斜視図であり、図３は第２の載置台１０ｂを上面側及び左側から見た断面図である。搬入ポート１は、既述の第１の載置台１０ａと、例えばＯＨＴ等の外部の搬送ロボットにより搬送されてきたキャリアＣＡを一時的に載置するための第２の載置台１０ｂと、第２の載置台１０ｂから第１の載置台１０ａへとキャリアＣＡを移載するための移載手段２と、を備えている。

第１の搬送室３１の前面に左右方向に配列された夫々の第１の載置台１０ａは、図２に示すようにキャリアＣＡの載置されるトレイ１１ａを備え、第１の搬送室３１の前面に設けられた開閉ドア１２ａの下方に設置されている。トレイ１１ａは２枚重ねとなっていて、その上面側をスライドさせることにより、そこに載置されているキャリアＣＡを第１の搬送室３１側へと押し出し、キャリアＣＡを第１の搬送室３１本体に接続することができる。開閉ドア１２ａは、第１の搬送室３１に接続されたキャリアＣＡの蓋体Ｃ２を取り外して下方へと退避する役割を果たす。そして図１の右側の第１の載置台１０ａに示すように、開閉ドア１２ａが退避して形成された開口部３１ｃはウエハＷの搬入される搬入口となる。

第２の載置台１０ｂは、これら第１の載置台１０ａの配列領域の左右延長線上に１台ずつ設けられている。夫々の第２の載置台１０ｂは、図１、図２に示すように第１の搬送室３１の前面部の左右両側に設けられた固定壁１３に固定され、第１の載置台１０ａと同様にキャリアＣＡの載置されるトレイ１１ｂを備えている。固定壁１３は、図１、図２に示すように第１の搬送室３１の前面側壁に対して面一となるように第１の搬送室３１の側壁及び床面に固定されており、各固定壁１３には、第１の搬送室３１の前面側壁に設けられているものと同サイズの開閉ドア１２ｂが設けられている。開閉ドア１２ｂは、図示しないラッチ機構によりキャリアの蓋体Ｃ２に係合してキャリアＣＡから取り外し、次いで図示しない駆動機構により一旦後方へと退いた後、スライドするように構成されている（図３（ｂ）参照）。

開閉ドア１２ｂの上面には、図３（ａ）に破線で示すように２つのマッピングセンサ１５が設けられており、開閉ドア１２ｂがキャリアＣＡから蓋体Ｃ２を取り外して下方へとスライドを開始する直前に、図３（ａ）、図３（ｂ）に実線で示すように２つのマッピングセンサ１５が回動してその先端をキャリアＣＡ内部のウエハＷ側方へと伸ばす構造となっている。これらマッピングセンサ１５の先端部には例えば透過型の赤外線センサを設けてあり、下方へとスライドする開閉ドア１２ｂの動作を利用してキャリアＣＡ内を下方に走査し、これらマッピングセンサ１５の間をウエハＷが遮った回数をカウントすることによりキャリアＣＡ内のウエハＷの配列情報（各スロットのウエハＷの有無及びウエハＷの収納枚数）を把握する（以下、マッピングともいう）ことができる。なお、図１、図３（ｂ）に示す１４は、開閉ドア１２ｂやその駆動機構を覆う背面カバーである。また、既述の第１の搬送室３１の側壁に設けられた各開閉ドア１２ａも上記のマッピングセンサ１５と同様のセンサを備えており、キャリアＣＡ内のウエハＷのマッピングができる。

ここで、本実施の形態における第２の載置台１０ｂの左右両端、厳密にはこれを固定する固定壁１３の左右方向外端は、図１に一点鎖線で示すように処理モジュール３４ａ、３４ｄの左右方向外端よりも左右方向内側に位置するように構成されている。このような第２の載置台１０ｂの設置されている領域は、他の基板処理装置を設置することのできないデッドスペースとなっているため、工場内における装置レイアウト上は、当該基板処理装置３のフットプリントの一部を構成している。このため、これら第２の載置台１０ｂは従来のマルチチャンバシステムのフットプリントを増大させることなく設けられていることとなる。

次に第２の載置台１０ｂ上のキャリアＣＡを第１の載置台１０ａへと移載する移載手段２について説明する。図２、図３（ｂ）に示すように移載手段２は、Ｌ字型のアーム部２１と、このアーム部２１の先端に設けられ、キャリアＣＡ上部のトップフランジＣ１を把持する把持部２２と、アーム部２１を左右方向に走行させる走行機構２３とから構成されている。ここで前述のアーム部２１及び把持部２２は、保持部に相当する。図２に示すようにアーム部２１は、Ｌ字型の垂直なアーム部分を上下方向に移動させることができるようになっており、これにより把持部２２に把持されたキャリアＣＡを昇降させることができる。

走行機構２３は、外部の搬送ロボットによって搬送されるキャリアＣＡの搬送の邪魔にならないようにするため、前面の載置台１０ａ、１０ｂ側へとはみ出さないよう、第１の搬送室３１の前面上部と、左右の固定壁１３の上部とに掛け渡されている。なお、図２中のＢ１は、図示しないＯＨＴ（頭上搬送ロボット）に設けられた昇降ベルトであり、その先端部に設けられた把持部にてトップフランジＣ１を把持してキャリアＣＡを各載置台１０ａ、１０ｂへと載置したり、搬出したりする役割を果たす。またＯＨＴの本体は、工場の天井部に設けられた図示しないレール軌道上を走行し、このＯＨＴレールはアーム部２１よりも高い位置に取り付けられている。このため、ＯＨＴ本体及びＯＨＴレールとアーム部２１とは互いに干渉しないようになっている。

また、図２に示すように搬入ポート１は、例えば当該基板処理装置３全体を統括制御する制御部５と接続されている。制御部５は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、搬入ポート１に備わる機器の各種作用に関するプログラムとを含むコンピュータからなる。このプログラムには各載置台１０ａ、１０ｂや移載手段２の動作（例えば第１の載置台１０ａにキャリアＣＡが無いときに、第２の載置台１０ｂよりキャリアＣＡを移載する動作等）に係る制御についてのステップ（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、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

以上に説明した構成により、本実施の形態に係る搬入ポート１は、従来の第１の載置台１０ａに加えて第２の載置台１０ｂを備えているため、外部の搬送機構によってキャリアＣＡが搬送されてきた際に、先行するキャリアＣＡによって３台の第１の載置台１０ａが全て占有されていたとしても、新たに搬送されてきたキャリアＣＡを一時的に第２の載置台１０ｂ上に載置しておくことができる。そして、先行するキャリアＣＡ内のウエハＷ処理が終了して、そのキャリアＣＡが搬出された後に、第２の載置台１０ｂ上にて待機していたキャリアＣＡを移載手段２によって空いた第１の載置台１０ａに移載することにより、このキャリアＣＡを第１の搬送室３１に接続することができるという作用を呈する。

ここで、上述した作用を得るにあたって、本実施の形態に係る搬入ポート１の具体的な運用方法は、特定の方法に限定されるものではない。ユーザのニーズに応じて様々に活用することができる、以下、図４を参照して当該搬入ポート１の運用の一例を説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、搬入ポート１を正面から見た模式図である。簡単のため各載置台１０ａ、１０ｂは本体を省略してトレイ１１ａ、１１ｂのみを記載してある。第１の載置台１０ａには左から順に「Ａ、Ｂ、Ｃ」の符号を付し、第２の載置台１０ｂは左側のものに「Ｄ」、右側に「Ｅ」の符号を付して識別した。また、開閉ドア１２ａ、１２ｂ等の記載は省略してある。

図４に示した運用例によれば、搬入ポート１は通常の稼動状態においては図４（ａ）に示すように第１の載置台「Ａ、Ｂ、Ｃ」のみを使用し、ＯＨＴは昇降ベルトＢ１により、これら３台の載置台にキャリアＣＡを載置し、搬出する。また、キャリアＣＡ内のウエハＷのマッピングも各開閉ドア１２ａに設けられたマッピングセンサ１５によって行われている。この間、アーム部２１は、キャリアＣＡ搬送の邪魔にならないように、例えば第２の載置台「Ｅ」の上方に退避している。

ここで、例えばキャリアＣＡの搬送間隔が一時的に短くなる等して先行するキャリアＣＡにより第１の載置台「Ａ、Ｂ、Ｃ」が占有された状態となっているところに、図４（ｂ）に示すように新たなキャリアＣＡ_ＩＮが搬送されてくると、ＯＨＴは第２の載置台「Ｄ」上にて昇降ベルトＢ１を伸ばし、ここにキャリアＣＡ_ＩＮを載置する。キャリアＣＡ_ＩＮが載置されると、図３（ｂ）に示したようにトレイ１１ｂをスライドさせてキャリアＣＡ_ＩＮを開閉ドア１２ｂに接続し、蓋体Ｃ２を取り外して、マッピングセンサ１５によりウエハＷの配列情報を取得した後、開閉ドア１２ｂを反対方向に作動させて蓋体Ｃ２をキャリアＣＡ_ＩＮに戻し待機する。

その後、第１の載置台「Ａ」上のキャリアＣＡ_ＯＵＴ内のウエハＷ処理が終了すると、第２の載置台「Ｅ」上で待機していたアーム部２１は、キャリアＣＡ_ＯＵＴ上方まで移動して下降し、このキャリアＣＡ_ＯＵＴを持ち上げて第２の載置台「Ｅ」まで退避させる。

こうして、第１の載置台「Ａ」が空くと、図４（ｃ）に示すように、アーム部２１は第２の載置台「Ｄ」まで移動してキャリアＣＡ_ＩＮを持ち上げ、第１の載置台「Ａ」まで搬送して、その上に載置する。一方、キャリアＣＡ_ＯＵＴはＯＨＴ（昇降ベルトＢ１）によって第２の搬送台「Ｅ」より搬出される。

本実施の形態に係る基板処理装置３によれば以下のような効果がある。ウエハＷのキャリアＣＡを搬入ポート１へ接続する際に使用される第１の載置台１０ａに加えて、工場内を搬送されてきたキャリアＣＡを一時的に載置する第２の載置台１０ｂを備えているので、キャリアＣＡの載置場所不足を緩和することができる。更に、第２の載置台１０ｂは、第１の載置台１０ａの配列領域の左右の延長線上に設けられているので、既存の基板処理装置３に第２の載置台１０ｂを増設する場合であっても基板処理装置３全体を移動させたり、配管を引きなおしたりする必要がない。また、第２の載置台１０ｂの左右方向外端を処理モジュール３４ａ、３４ｄ群の左右方向外端よりも左右方向内側に位置するように構成していることにより、従来装置と比較して装置３のフットプリント増加を回避できる。

既述のように、上述の実施の形態では、第２の載置台１０ｂの左右方向外端を処理モジュール３４ａ、３４ｄの左右方向外端よりも左右方向内側に位置するように第２の載置台１０ｂを設けたが、装置レイアウトの観点からは、当該基板処理装置３のフットプリントは第２の載置台１０ｂを設けた領域よりも更に外側の領域を含んでいる。即ち、基板処理装置３の周辺領域、例えば処理モジュール群の左右外端、本実施の形態では図１に示した処理モジュール３４ａの左端及び処理モジュール３４ｄの右端の８０ｃｍ程度外方の領域は、メンテナンス時に人がアクセスするため他の基板処理装置を設置することのできないデッドスペースとなっている。このため、このようなデッドスペースを利用して図２に示した第２の載置台１０ｂの左右両側に例えばもう１台ずつ同じものを設置して、合計４台の第２の載置台１０ｂを設置するように構成してもよい。なお、この領域に第２の載置台１０ｂを設けても、作業者は基板処理装置３本体に対し、例えば後方側からアクセスすることができる。また、処理モジュール３４ａ〜３４ｄの左右方向からメンテナンスを行わない装置については第２の載置台１０ｂは処理モジュール群の左端から右端までの間に収まっていることが必要になる。

更にまた、第２の載置台１０ｂに置かれたキャリアＣＡに対向する固定壁１３の部位に、キャリアＣＡの蓋体Ｃ２を開閉する開閉ドア１２ｂを設け、この開閉ドア１２ｂにキャリアＣＡ内のウエハＷの配列情報を取得するためのマッピングセンサ１５を設置しているので、第２の載置台１０ｂ上にて待機している時間を利用して予めウエハＷの配列情報を把握しておくことが可能となる。この結果、第１の載置台１０ａへと移載した後、直ちにウエハＷの搬出を開始することができ、第１の載置台１０ａ上へ移載した後にウエハＷの配列情報を取得する場合と比較してウエハＷの搬出を開始するまでの時間を短縮することができる。

ここで、第２の載置台１０ｂに設ける機能は、ウエハＷの配列情報の取得に限定されるものではなく、他の機能を持たせるように構成してもよい。例えば、キャリアＣＡには、各キャリアＣＡを識別する容器識別情報としてのキャリアＩＤが割り当てられていて、このキャリアＩＤの情報を収めたバーコードや非接触型のデータメモリ等が各キャリアＣＡの底面に取り付けられている場合がある。通常、キャリアＩＤの情報は第１の載置台１０ａ等に取り付けられた読み取り機にて読み取られるが、第２の載置台１０ｂにも、例えば載置台の先端の位置にこのような読み取り機を設置しておき第１の載置台１０ａへと移載される前に識別ＩＤを予め読み取るように構成してもよい。例えば後述する第３の実施の形態を図示した図１０には、キャリアＣＡの底面にバーコードＢＡを取り付け、載置台１０ｄの先端位置にバーコードＢＡの読み取り機を設置した例を併せて示してある。

次に、移載手段２に２本のアームを備えた第２の実施形態について説明する。図５は第２の実施例に係る移載手段２の外観構成を示した斜視図である。第２の実施の形態において、移載手段２は２本のアーム部２１ａ、２１ｂを備え、夫々のアーム部２１ａ、２１ｂの先端には把持部２２ａ、２２ｂが取り付けられている。２本のアーム部２１ａ、２１ｂは連結部２４によって連結されており、左右方向に一体となって移動する一方で、上下方向には独立に昇降することができる。また、左右に並んだ夫々のアーム部２１ａ、２１ｂを第２の載置台１０ｂの上方へと移動させるため、走行機構２３は第１の実施の形態で示したものよりも長尺に構成され、例えば図６（ａ）等に示すように固定壁１３の左右側方へとはみ出している。移載手段２がこのような構成となっている他、搬入ポート１は第１の実施の形態と同様の構成を備えているので説明を省略する。

図６、図７は、第２の実施の形態に係る搬入ポート１の運用の一例を示した模式図である。各載置台１０ａ、１０ｂの表記法は図４にて説明したものと同様とした。図６、図７に示した運用例によれば、まず図６（ａ）に示すように、第１の載置台「Ａ、Ｂ、Ｃ」が先行するキャリアＣＡに占有されると、アーム部２１ａ、２１ｂは第２の載置台「Ｄ」上から退避し、ここにＯＨＴ（昇降ベルトＢ１）により新たなキャリアＣＡ_ＩＮが載置される。第２の載置台「Ｄ」上に載置されたキャリアＣＡ_ＩＮは、開閉ドア１２ｂにより蓋体Ｃ２を取り外されて、予めウエハＷの配列情報を取得する点は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

その後、例えば第１の載置台「Ａ」上のキャリアＣＡ_ｏｕｔ内のウエハＷ処理を終了したら、アーム部２１ｂを第２の載置台「Ｄ」上に移動させて、キャリアＣＡ_ＩＮを持ち上げる（図６（ｂ））。次いで、アーム部２１ｂにキャリアＣＡ_ＩＮを保持したままアーム部２１ａを第１の載置台「Ａ」の上方に移動させてキャリアＣＡ_ｏｕｔを持ち上げる（図６（ｃ））。

こうして移載手段２は、２つアーム部２１ａ、２１ｂに夫々キャリアＣＡ_ＩＮ、キャリアＣＡ_ｏｕｔを保持した状態のままアーム部２１ｂを第１の載置台「Ａ」上方まで移動させ、ここにキャリアＣＡ_ＩＮを載置する（図７（ａ））。その後、アーム部２１ａにキャリアＣＡ_ｏｕｔを保持したまま当該アーム部を第２の載置台「Ｄ」上まで移動させ、ここにキャリアＣＡ_ｏｕｔを載置する（図７（ｂ））。最後にアーム部２１ａ、２１ｂを第２の載置台「Ｄ」から退避させ、ＯＨＴ（昇降ベルトＢ１）によりキャリアＣＡ_ｏｕｔを搬出する。

アーム部２１ａ、２１ｂを２本備えた第２の実施の形態によれば、同時に２つのキャリアＣＡを持ち上げることができるので、第２の載置台１０ｂが一つあれば第１の載置台１０ａとの間で２つのキャリアＣＡを交換することができる。このため、第１の実施の形態の運用例にて示したように搬出するキャリアＣＡを空いている第２の載置台１０ｂへと移動させる動作（図４（ｂ））を行う必要もなく、アーム部２１ａ、２１ｂの移動量も短いので、少ない時間でキャリアＣＡを第２の載置台１０ｂから第１の載置台１０ａへと移載することができる。なお、実施の形態においては、２本のアーム部２１ａ、２１ｂは左右方向に一体に移動するように構成したが、連結部２４を設けずに夫々のアーム部２１ａ、２１ｂが独立に移動できるように構成してもよい。

続いて、キャリアＣＡを下方から保持して移載する第３の実施の形態について説明する。図８は第３の実施の形態に係る基板処理装置の搬入ポート１ａの外観構成を示した斜視図である。第３の実施の形態に係る基板処理装置は、搬入ポート１ａの前面に設置された載置台の構成が第１、第２の実施例と異なる他は、後方の第１の搬送室３１から処理モジュール３４ａ〜３４ｄまでの構成は図１を用いて説明した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態においては、左端にある第１の載置台１０ｃの左側延長線上に第２の載置台１０ｄを設けた例について説明する。第３の実施の形態に係る第２の載置台１０ｄは、図８及び図１０（ａ）の平面図に示すように、先に述べた左端にある第１の載置台１０ｃと第２の載置台１０ｄとが共通の基部１６上に形成されている。そして、これら第１、第２の載置台１０ｃ、１０ｄには、図１０（ａ）に示すように、両載置台１０ｃ、１０ｄにまたがる切欠部１８が形成されていて、キャリアＣＡを下部から保持して移載する移載手段４を、この切欠部１８内で走行させることができる。なお、中央及び右端の第１の載置台１０ａは第１の実施の形態にて説明したものと同様に構成されている。

移載手段４は、図９の斜視図に示すようにＬ字型のアーム部４１と、アーム部４１の先端側に設けられたキャリア支持部４２と、アーム部４１の走行路をなす走行機構４３とから構成されている。ここで前述のアーム部４１及びキャリア支持部４２は、保持部に相当する。キャリア支持部４２はその上部が三叉状に開いていて、更にその先端部には図１０（ｂ）に示すように頂部に溝の形成された保持ピン４２ａが取り付けられている。キャリア支持部４２はアーム部４１より伸縮自在に構成され、保持ピン４２ａを各載置台１０ｃ、１０ｄ上に設けられたトレイ１１ｃ、１１ｄ上面より突没させることができる。またアーム部４１は走行機構４３により左右に走行自在に構成されていて、キャリア支持部４２を各載置台１０ｃ、１０ｄの間で移動させることができる。

各載置台１０ｃ、１０ｄ上のトレイ１１ｃ、１１ｄには、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように先端部に溝を設けたキネマチックピン１７が３個ずつ設けられており、既述のキャリア支持部４２を第１の載置台１０ｃ側、第２の載置台１０ｄ側へ移動させると、夫々の位置において各キネマチックピン１７の溝と、その内側の保持ピン４２ａの溝とが３方向に放射線状に並ぶように構成されている。この結果、図１０（ｂ）に示すように、キネマチックピン１７や保持ピン４２ａを、キャリアＣＡの底面に設けられた３つの係合ピンＣ３に夫々係合させてなるキネマチックカップリングが形成され、キャリアＣＡを各載置台１０ｃ、１０ｄ（トレイ１１ｃ、１１ｄ）上またはキャリア支持部４２上の正確な位置に保持することができる。

以上の構成に基づき第３の実施の形態に係る搬入ポート１ａの運用例について図１１及び図１２に示した模式図を用いて説明する。例えば先行するキャリアＣＡにて、図８に示した３台の第１の載置台１０ａ、１０ｃが占有されている場合に、ＯＨＴは第２の載置台１０ｄ上で昇降ベルトＢ１を伸ばし、ここにキャリアＣＡ_ＩＮを載置する（図１１（ａ））。そして実施の形態に係る第１の載置台１０ｃ上に載置されたキャリアＣＡ_ＯＵＴ内のウエハＷ処理を終了すると、ＯＨＴ（昇降ベルトＢ１）は当該キャリアＣＡ_ＯＵＴを第１の載置台１０ｃ上より搬出する（図１１（ｂ））。

このときキャリア支持部４２は第２の載置台１０ｄの下方で待機しており、キャリアＣＡ_ＯＵＴが搬出されるとキャリア支持部４２を上昇させてキャリアＣＡ_ＩＮを下方側より持ち上げて保持する（図１１（ｃ））。そしてアーム部４１を移動させてキャリアＣＡ_ＩＮを第１の載置台１０ｃの上方まで搬送し（図１２（ａ））、キャリア支持部４２を下降させてこのキャリアＣＡ_ＩＮを第１の載置台１０ｃ上に載置する（図１２（ｂ））。最後にアーム部４１を第２の載置台１０ｄ側まで移動させ、キャリア支持部４２をその下方で待機させ、次のキャリアＣＡの搬入を待つ（図１２（ｃ））。

第３の実施の形態に係る基板処理装置３によれば、移載手段４を載置台１０ｃ、１０ｄの下方に設けているので、外部の基板搬送ロボットによってキャリアＣＡの搬送されてくる搬送経路から移載手段４を退避させる等の動作が必要ない。また、移載手段４の動作の内容も２箇所の載置台１０ｃ、１０ｄ間でキャリア支持部４２を昇降させながら往復を行うだけなので、装置構成やその動作の制御を簡素にすることができる。

なお、図８に示した第３の実施の形態においては、第２の載置台１０ｄを左端側の第１の載置台１０ｃにのみ設けたが、右端側にもこれと対称的な構成の第１の載置台１０ｃ、第２の載置台１０ｄを設けてもよい。また、第２の載置台１０ｄの前面に開閉ドア１２ｂを備えた固定壁１３を設け、予めウエハＷの配列情報を取得してもよいことは勿論である。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 前記基板処理装置の搬入ポートの外観構成を示す斜視図である。 前記搬入ポートに設けられた第２の載置台上にキャリアが載置された様子を示す平面図及び縦断面図である。 前記搬入ポートの運用の一例を示す模式図である。 第２の実施の形態に係る移載手段の外観構成を示した斜視図である。 第２の実施の形態に係る搬入ポートの運用の一例を示す第１の模式図である。 上記運用の一例の続きを示す第２の模式図である。 第３の実施の形態に係る基板処理装置の搬入ポートの外観構成を示す斜視図である。 前記搬入ポートに設けられた移載手段の外観構成を示す斜視図である。 前記搬入ポートに設けられた第１、第２の載置台の構成を示す平面図及び斜視図である。 第３の実施の形態に係る搬入ポートの運用の一例を示す第１の模式図である。 上記運用の一例の続きを示す第２の模式図である。

符号の説明

Ｂ１ 昇降ベルト
ＢＣ バーコード
ＣＡ、ＣＡ_ＩＮ、ＣＡ_ＯＵＴ
キャリア
Ｃ１ トップフランジ
Ｃ２ 蓋体
Ｃ３ 係合ピン
Ｇ１〜Ｇ３ ゲート
Ｗ ウエハ
１、１ａ 搬入ポート
２ 移載手段
３ 基板処理装置
４ 移載手段
５ 制御部
１０ａ、１０ｃ
第１の載置台
１０ｂ、１０ｄ
第２の載置台
１１ａ〜１１ｄ
トレイ
１２ａ、１２ｂ
開閉ドア
１３ 固定壁
１４ 背面カバー
１５ マッピングセンサ
１６ 基部
１７ キネマチックピン
１８ 切欠部
１９ 読み取り機
２１、２１ａ、２１ｂ
アーム部
２２、２２ａ、２２ｂ
把持部
２３ 走行機構
２４ 連結部
３１ 第１の搬送室
３１ａ 第１の搬送手段
３１ｂ アライメント室
３１ｃ 開口部
３２ ロードロック室
３２ａ 載置台
３３ 第２の搬送室
３３ａ 第２の搬送手段
３４ａ〜３４ｄ
処理モジュール
４１ アーム部
４２ キャリア支持部
４２ａ 保持ピン
４３ 走行機構

Claims (9)

1. 基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、
   この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、
   基板を収納し、前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられると共に、載置された収納容器を前記基板搬送室に接続するために、前記左右方向と交差する前後方向に収納容器を移動させる載置トレイがこれら第１の載置台に設けられた搬入ポートと、
   前記第１の載置台の配列領域の左右少なくとも一方の延長線上に設けられ、収納容器を一時的に載置する第２の載置台と、
   前記搬入ポートの下方側に設けられ、前記第２の載置台と、当該第２の載置台と隣り合う第１の載置台およびその載置トレイとの間をまたがるように形成された切欠部を介して左右方向に移動自在及び昇降自在な保持部により第２の載置台に載置された収納容器を前記第１の載置台上へ移載し、前記載置トレイを移動させて収納容器を前記基板搬送室に接続するまでに、当該保持部を下方側に退避させる移載手段と、を備え、
   前記第２の載置台の左右方向外端は、当該処理装置のメンテナンス領域の左右方向外端及び前記処理モジュール群の左右方向外端のうち、外側に位置する方の外端よりも左右方向内側に位置することを特徴とする枚葉式の基板処理装置。
2. 前記第２の載置台の左右方向外端は、前記処理モジュール群の左右方向外端よりも左右方向内側に位置することを特徴とする請求項１に記載の枚葉式の基板処理装置。
3. 前記第２の載置台に載置された収納容器に臨むように、当該収納容器内の基板のマッピングを行うように構成されたマッピングセンサが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉式の基板処理装置。
4. 前記収納容器は前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器として構成され、
   前記第２の載置台に載置された収納容器に対向する部位には、前記蓋体の開閉機構が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の枚葉式の基板処理装置。
5. 前記第２の載置台に載置された収納容器に付された容器識別情報を読み取るための手段を備えた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枚葉式の基板処理装置。
6. 基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、基板を収納し、前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられ並べられると共に、載置された収納容器を前記基板搬送室に接続するために、前記左右方向と交差する前後方向に収納容器を移動させる載置トレイがこれら第１の載置台に設けられた搬入ポートと、前記第１の載置台の配列領域の左右少なくとも一方の延長線上に設けられ、収納容器を一時的に載置する第２の載置台と、この第２の載置台と、当該第２の載置台と隣り合う第１の載置台およびその載置トレイとの間をまたがるように形成された切欠部を介して左右方向に移動自在及び昇降自在な保持部により第２の載置台に載置された収納容器を前記第１の載置台上へ移載する移載手段と、を備えた枚葉式の基板処理装置を運転する方法において、
   前記第２の載置台に、工場内の容器搬送ロボットにより収納容器を載置する工程と、
   次いで、搬入ポートの下方側から、前記第２の載置台の切欠部を介して前記移載手段の保持部を上昇させて収納容器を保持し、この保持部を第１の載置台まで移動させて、当該第１の載置台の載置トレイ上に移載する工程と、
   次いで、前記保持部を下方側に退避させた後、前記載置トレイを移動させて収納容器を前記基板搬送室に接続する工程と、を含むことを特徴とする枚葉式の基板処理装置の運転方法。
7. 前記第２の載置台の左右方向外端は、前記処理モジュール群の左右方向外端よりも左右方向内側に位置することを特徴とする請求項６に記載の枚葉式の基板処理装置の運転方法。
8. 前記第２の載置台に載置された収納容器に臨むマッピングセンサにより、当該収納容器内の基板のマッピングを行う工程を更に含むことを特徴とする請求項６または７に記載の枚葉式の基板処理装置の運転方法。
9. 基板を処理する複数の枚葉式の処理モジュールと、この処理モジュールに気密に接続され、基板搬送手段を備えた基板搬送室と、基板を収納し、前面に蓋体を備えた密閉型の収納容器が外部から搬入され、前記基板搬送手段のアクセス領域に当該収納容器を載置するための複数の第１の載置台が左右方向に並べられた搬入ポートと、を備えた枚葉式の基板処理装置に、用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、
   前記プログラムは請求項６ないし８のいずれか一つに記載された枚葉式の基板処理装置の運転方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。

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