JP2004265894A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フットプリントの向上を図ることができ、しかも拡張性に優れた基板処理装置を提供すること。
【解決手段】この基板処理装置１では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ１８ａと搬送手段である１軸多関節ロボット１９とによって、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４との間でウェハＷの受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。また、ＣＶＤ処理部１３やエッチング処理部１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【選択図】 図１
【解決手段】この基板処理装置１では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ１８ａと搬送手段である１軸多関節ロボット１９とによって、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４との間でウェハＷの受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。また、ＣＶＤ処理部１３やエッチング処理部１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板に対してプラズマＣＶＤ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＶＡＰＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ）やエッチング等の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造するための工程は多数の工程からなり、例えば、半導体ウェハ（以下、ウェハという。）上に回路パターンを形成するための主な工程としては、ウェハを洗浄する洗浄工程、金属膜や絶縁膜を形成する成膜工程、フォトレジストで配線パターンを形成するフォトリソグラフィ工程、レジストパターンが形成されたウェハをエッチングするエッチング工程、その他不純物を注入する工程等がある。
【０００３】
上記エッチング工程において例えばプラズマを用いる場合や、成膜工程において例えばＣＶＤ装置により処理を行う場合、ウェハを真空チャンバ内に搬入してこのチャンバ内で処理を行っている。
【０００４】
このようなシステムの構成としては、チャンバ内のほぼ中央に基板の受け渡しを行うための多関節ロボットを配置し、多関節ロボットの周囲を取り囲むように必要なユニット、例えばプラズマ処理ユニット、ＣＶＤ処理ユニット、ロードロックユニット、加熱ユニット等が配置される。
【０００５】
多関節ロボットはθ方向に回転可能なステージ上に配置され、ステージをθ方向に回転させることで多関節ロボットが各ユニットに対面し、各ユニットにアクセスできるようにされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２９４５５０号公報（段落番号００３２、図２）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、多関節ロボットをθ方向に回転させるため、搬送系に用いる面積としてその回転半径に相当する分の面積以上は最低でも必要となり、装置全体のフットプリントが非常に悪い、という問題があった。
【０００８】
また、多関節ロボットの周囲に配置されるユニット数を増やそうとした場合、その数に応じてほぼ円形のチャンバの直径を大きくする必要があり、装置全体が非常に大型化するし、またチャンバもチャンバ径が変わるたびに新たに製作する必要があり、拡張性が欠ける、という問題もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に基づきなされたもので、フットプリントの向上を図ることができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明の別の目的は、拡張性に優れた基板処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る基板処理装置は、直線状に移動可能なステージと、前記ステージの移動方向の少なくとも一側に配置され、基板を処理する処理室と、前記ステージ上に配置され、前記基板を保持する保持部を有し、対面する前記処理室に向けて前記保持部を進退させ、前記処理室と前記保持部との間で基板の受け渡しを行う１軸多関節ロボットとを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ（例えばＹ方向の搬送）と１軸多関節ロボット（例えばＸ方向の搬送）とによって、処理室との間で基板の受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。また、処理室の数が増えた場合に、単に搬送路を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【００１３】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、前記ステージの移動方向の両側に配置され、前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向の両側に配置された各処理室に対して前記保持部が進退可能とされていることを特徴とする。これにより、処理室の数を増大することが可能であり、処理能力の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上配置され、前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上前記ステージ上に配置され、少なくとも隣接する２つの前記処理室間の間隔と前記ステージ上に配置された少なくとも２つの１軸多関節ロボットとの間隔が一致していることを特徴とする。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、真空下で基板を処理し、前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットは、真空下で基板を搬送することを特徴とする。これにより、フットプリントの低減を図りつつ、真空系の処理を行うことができる。
【００１６】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージの移動方向の一方の末端における少なくとも一側に配置されたロードロック室と、前記ステージの移動方向の一方の末端に隣接するように配置され、前記ロードロック室との間で基板を受け渡す基板受渡機構と、前記ステージの移動方向の一方の末端との間で前記基板受渡機構を挟むように配置され、処理前後の基板を複数収容するカセットが載置されるカセット載置台とを更に具備することを特徴とする。これにより、更にフットプリントの低減を図ることができる。
【００１７】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージを移動させるための第１の駆動源、前記１軸多関節ロボットを駆動させるための第２の駆動源及びこれら第１及び第２の駆動源に電力を供給さるためのバッテリーが前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットと一体化されていることを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００１８】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージが所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする。これにより、パーティクルが発生することもなく、効率よくバッテリーに充電することが可能である。
【００１９】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、少なくとも前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットの駆動を制御する制御系が本体の制御系との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りすることを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２０】
本発明の別の観点に係る基板処理装置は、真空下で基板を処理する処理室と、真空下で基板を搬送し、前記処理室と間で基板の受け渡しを行う搬送装置と、前記搬送装置に搭載され、当該搬送装置に電力を供給するためのバッテリーと、前記搬送装置と本体との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りするための手段とを具備することを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２１】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記搬送装置が所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする。これにより、効率よくバッテリーに充電することが可能である。
【００２２】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記搬送装置は、少なくとも直線方向に移動可能であることを特徴とする。これにより、特に直動式の欠点であるパーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図、図２はその側面図である。
【００２５】
この基板処理装置１は、カセット載置台２と、搬送チャンバ３と、真空処理部４とを図中Ｙ方向に一直線上に配置して構成される。
【００２６】
カセット載−置台２には、例えば２５枚のウェハＷを多段に配置させて収容する例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等の密閉性を有するカセット５が図中Ｘ方向に例えば２つ並んで載置されている。
【００２７】
搬送チャンバ３には、多関節ロボットから構成されるウェハ搬送体６と、プリアライメントステージ７とが設けられている。ウェハ搬送体６は、カセット５からウェハＷを取り出してプリアライメントステージ７に一旦渡し、そのウェハＷを真空処理部４側に設けられた後ロードロック室８に渡す。また、ウェハ搬送体６は、ロードロック室８からウェハＷを取り出してカセット５に渡すようになっている。このウェハ搬送体６はベース部９によって水平面内（θ方向）で回転自在になっており、また、図２に示すようにモータ１０によってカセット５の高さ分だけ昇降自在となっている。プリアライメントステージ７は、ウェハＷの水平面内の方向の位置決めを行う機能を有している。
【００２８】
なお、本実施形態では、ウェハ搬送体６として２リンク方式の多関節ロボットを採用しているが、必要なストロークに応じて例えば１リンク方式の多関節ロボットを採用しても構わない。
【００２９】
また、搬送チャンバ３においてカセット５が臨む位置には、例えば上下に開閉可能なシャッタ１１が設けられており、これによりウェハ搬送体６がカセット５にアクセスできるようになっている。さらに、搬送チャンバ３内には、大気圧下でＮ２ガスのダウンフローが形成されている。
【００３０】
真空処理部４では、搬送路１２が図中Ｙ方向に沿って直線状に設けられており、搬送路１２の一端部は搬送チャンバ３に隣接している。搬送路１２の両側には、例えばロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４がそれぞれ搬送チャンバ３側から搬送路１２に沿って長手方向に配置されている。また、搬送路１２は、筐体１２ａに囲繞されており、筐体１２ａ内が図示を省略した真空ポンプにより減圧されることによって真空状態とすることが可能となっている。
【００３１】
各ロードロック室８のほぼ中央には、ウェハＷが一旦載置されるウェハ載置台１５が設けられている。各ロードロック室８は、ゲートバルブ１６を介して搬送チャンバ３に接続されており、更にゲートバルブ１７を介して搬送路１２に接続されている。
【００３２】
各ＣＶＤ処理部１３はゲートバルブ１３ａを介して、各エッチング処理部１４はゲートバルブ１４ａを介して、夫々搬送路１２と接続されている。
【００３３】
搬送路１２には、主ウェハ搬送体１８がＹ方向に移動可能に設けられている。即ち、この主ウェハ搬送体１８はＹ方向に沿って直線状に移動可能なステージ１８ａが設けられている。このステージ１８ａは、レール３５に沿ってモータ３６によりＹ方向に沿って移動されるようになっている。この駆動機構としては、例えばベルト駆動機構等により構成することができる。このステージ１８ａ上には、例えば１リンク方式の１軸多関節ロボット１９が配置されている。
【００３４】
図３はこの１軸多関節ロボット１９の構成を示す平面図、図４はその断面図である。
【００３５】
この１軸多関節ロボット１９の基台２０には、第１アーム２７がモータ１９ａにより回転自在に設けられており、この第１アーム２７に第２アーム２８の一端が接続され、この第２アーム２８の他端に支持板２９が接続されて、この支持板２９にウェハＷを保持する２本のピンセット３０が１組となって固定されている。このピンセット３０にはウェハＷを保持するための、例えば図示しない吸着パッドが複数設けられている。
【００３６】
第１アーム２７には、モータ１９ａの回転軸に固定されたプーリＡが設けられ、モータの回転はベルト３１を介して、プーリＢに伝達されるようになっている。プーリＢの回転は軸部材３２を介して第２アーム２８内に固定されたプーリＣに伝達され、このプーリＣの回転はベルト３３を介してプーリＤに伝達されるようになっている。プーリＤの回転は、軸部材３４を介してこの軸部材３４に固定された支持板２９に伝達され、ピンセット３０を直線的（Ｘ方向）に進退移動させるようになっている。
【００３７】
このような１軸多関節ロボット１９の構成により、ピンセット３０を１軸方向、すなわち図１に示すＸ軸方向に進退させることができるようになっている。
【００３８】
次に、以上のように構成された基板処理装置１の動作を説明する。
【００３９】
まず、シャッタ１１が開き、ウェハ搬送体６がカセット５にアクセスして１枚のウェハＷが取り出される。取り出されたウェハＷはプリアライメントステージ７に搬入されてプリアライメントされた後、再びウェハ搬送体６により取り出され、例えばロードロック室８に搬入される。この場合、ウェハ搬送体６が載置台１５にアクセスしウェハＷを載置する。
【００４０】
ロードロック室８において、ウェハＷが載置台１５に載置され、この載置台１５でウェハＷが待機する。その後ゲートバルブ１６が閉められ、図示しない真空ポンプにより室内が真空状態とされる。この真空は、例えば搬送路１２、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４内の圧力と同圧（例えば２０Ｐａ〜１３３０Ｐａ（約０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ））となるまで行われる。
【００４１】
ロードロック室８内の圧力が２０Ｐａ〜１３３０Ｐａとなったら、ゲートバルブ１７を開き、載置台１５に載置されたウェハＷを１軸多関節ロボット１９によって取り出し、ＣＶＤ処理装置１３へ搬入する。
【００４２】
そしてＣＶＤ処理部１３でのＣＶＤ処理が終了すると、ゲートバルブが開き１軸多関節ロボット１９がＣＶＤ処理部１３にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをエッチング処理部１４へ搬入する。ここでは、ウェハＷをエッチバック処理し、ＣＶＤ処理により形成された金属膜の表面を平坦化する。
【００４３】
そしてエッチング処理部１４でのエッチバック処理が終了すると、ゲートバルブが開き１軸多関節ロボット１９がエッチング処理部１４にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをロードロック室８に搬入し、載置台１５に載置する。
【００４４】
載置台１５に載置された後、ロードロック室８内の圧力が大気圧よりわずかに大きくしたら、ゲートバルブ１６を開き、ロードロック室８を大気解放する。これにより、ロードロック室８内にパーティクルが流入することを防止できる。
【００４５】
その後、ウェハＷはウェハ搬送体６によりロードロック室８内の載置台１５から取り出され、カセット５に戻される。
【００４６】
本発明の基板処理装置１では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ１８ａと搬送手段である１軸多関節ロボット１９とによって、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４との間でウェハＷの受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。
【００４７】
また、ＣＶＤ処理部１３やエッチング処理部１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【００４８】
上記の実施形態では、１軸多関節ロボットとして、１リンク方式の例を挙げて説明したが、１リンク方式以外の、例えば図５に示すように２リンク方式の１軸多関節ロボットを採用しても勿論構わない。
【００４９】
図５は、その２リンク方式の１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【００５０】
この１軸多関節ロボット１１９の基台１２０には、第１アーム１２７がモータ１１９ａにより回転自在に設けられており、この第１アーム１２７に第２アーム１２８の一端が接続され、この第２アーム１２８の他端に第３アーム１３５の一端が接続され、この第３アーム１３５の他端に支持板１２９が接続されて、この支持板１２９にウェハＷを保持する２本のピンセット１３０が１組となって固定されている。このピンセット１３０にはウェハＷを保持するための、例えば図示しない吸着パッドが複数設けられている。この２リンク式の１軸多関節ロボット１１９の動作は、上述した１リンク式の１軸多関節ロボット１９と同様である。
【００５１】
このように２リンク方式の１軸多関節ロボット１１９は、１リンク方式の１軸多関節ロボット１９よりもアームを１つ多く設ける構成としたので、ロングストロークを実現することができる。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
本実施形態の基板処理装置２０１は、カセット載置台２０２と搬送チャンバ２０３の構成は上述の実施形態と同様であり、これらの部分については説明を省略する。
【００５３】
この基板処理装置２０１は、カセット載置台２０２と、搬送チャンバ２０３と、真空処理部２０４とを図中Ｙ方向に一直線上に配置して構成される。
【００５４】
真空処理部２０４では、搬送路２１２が図中Ｙ方向に沿って直線状に設けられており、搬送路２１２の一端部は搬送チャンバ２０３に隣接している。搬送路２１２の両側の搬送チャンバ２０３に隣接する位置には、例えばロードロック室２０８がそれぞれ接続されている。これらロードロック室２０８には、ウェハＷが一旦載置されるウェハ載置台２１５（２１５ａ、２１５ｂ）がＹ方向に沿って２つ配列されている。また、搬送路２１２には、この搬送路２１２の一方側に２つのＣＶＤ処理部２１３がそれぞれ接続され、他方側に２つのＣＶＤ処理部２１３に対向して２つのエッチング処理部２１４がそれぞれ接続されている。また、搬送路２１２は、上記実施の形態と同様に真空状態とすることが可能となっている。
【００５５】
本実施の形態では上記実施の形態と異なり、１リンク方式の２つの１軸多関節ロボット２１９ａ及び２１９ｂが基台２２０上に設けられている。ここで、ロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、ロードロック室２０８に設けられた載置台２１５ａ、２１５ｂとの間隔と略同一である。また、同様にロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、２つのＣＶＤ処理部２１３同士の間隔及び２つのエッチング処理部２１４同士の間隔と略同一である。つまり、これら２つの１軸多関節ロボット２１９ａ及び２１９ｂにより、一度に２枚のウェハＷを搬入出することが可能となっている。
【００５６】
次に、以上のように構成された基板処理装置１の動作を説明する。
【００５７】
まず、シャッタ２１１が開き、ウェハ搬送体２０６がカセット２０５にアクセスして１枚のウェハＷが取り出される。取り出されたウェハＷはプリアライメントステージ２０７に搬入されてプリアライメントされた後、ウェハ搬送体２０６がロードロック室２０８の載置台２１５ａにアクセスし１枚目のウェハＷを載置する。そしてウェハ搬送体２０６は同様にして載置台２１５ｂにアクセスし２枚目のウェハＷを載置する。これにより、２枚のウェハＷがウェハ搬送体２０６によりロードロック室２０８に搬入される。
【００５８】
このようにロードロック室２０８において、２枚のウェハＷが載置台２１５ａ、２１５ｂに載置されると、この載置台２１５ａ、２１５ｂでウェハＷがそれぞれ待機する。その後ゲートバルブ２１６が閉められ、図示しない真空ポンプにより室内が真空状態とされる。
【００５９】
ロードロック室２０８内の圧力が２０Ｐａ〜１３３０Ｐａとなったら、ゲートバルブ２１７を開き、載置台２１５ａ、２１５ｂに載置された２枚のウェハＷは１軸多関節ロボット２１９（２１９ａ、２１９ｂ）によって同時に取り出され、２つのＣＶＤ処理装置１３へ同時に搬入される。
【００６０】
そしてＣＶＤ処理部２１３でのＣＶＤ処理が終了すると、ゲートバルブ２１３ａが開き１軸多関節ロボット２１９ａ、２１９ｂがＣＶＤ処理部２１３にアクセスして２枚のウェハＷを同時に取り出す。さらに取り出された２枚のウェハＷをエッチング処理部２１４へ同時に搬入する。
【００６１】
そしてエッチング処理部２１４でのエッチバック処理が終了すると、ゲートバルブ２１４ａが開き１軸多関節ロボット２１９がエッチング処理部２１４にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをロードロック室２０８に搬入し、載置台２１５ａ、２１５ｂに載置する。
【００６２】
載置台２１５ａ、２１５ｂに載置された後、ロードロック室２０８内の圧力が大気圧よりわずかに大きくしたら、ゲートバルブ２１６を開き、ロードロック室２０８を大気解放する。
【００６３】
その後、２枚のウェハＷはウェハ搬送体２０６によりロードロック室２０８内の載置台２１５ａ、２１５ｂから順に取り出され、カセット２０５に戻される。
【００６４】
本発明の基板処理装置２０１では、ロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、載置台２１５ａと載置台２１５ｂとの間隔、２つのＣＶＤ処理部２１３同士の間隔及び２つのエッチング処理部２１４同士の間隔はすべて略同一であるので、一度に２枚のウェハＷを搬入出することが可能である。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００６５】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。なお、図７において、図６における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００６６】
本実施形態では、搬送路３１２が、図６における搬送路２１２よりＹ方向において長く設けられている。この搬送路３１２が長く設けられた分に、例えば２つのＣＶＤ処理部３２３と、２つのエッチング処理部３２４とが対向して搬送路３１２にそれぞれ接続されている。
【００６７】
このように、ＣＶＤ処理部２１３、３２３やエッチング処理部２１４、３１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路３１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性に優れている。
【００６８】
図８は第４の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。この例に示す主ウェハ搬送体１８０では、例えば１軸多関節ロボット１９の基台２０上にカバー部材４０が設けられている。カバー部材４０は１軸多関節ロボット１９の基台２０より上部の部分を覆うように設けられている。カバー部材４０の内部は窒素ガス供給部３８から供給口３７を介して窒素ガスが供給される。この窒素ガスは例えば常に供給されるようにしてもよいし、間欠的に供給されるようにしてもよい。カバー部材４０には、開口４０ａが形成されており、この開口４０ａはシャッタ４２により開閉自在となっている。
【００６９】
このような構成によれば、１軸多関節ロボット１９のピンセット３０が保持するウェハの汚染を防止することができる。特に、真空領域を作るための筐体１２ａには主ウェハ搬送体１８０を作動させるための駆動部や電気ケーブル等が多数あるが、これらから発生するパーティクルによる汚染を防止することができる。
【００７０】
このように構成された主ウェハ搬送体１８０は、例えば、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３、エッチング処理部１４に対して基板の受け渡しをする場合、ゲートバルブ１３ａ、１４ａ、１７を開き、シャッタ４２も開く。このようにゲートバルブ１３ａ、１４ａ、１７を開き、シャッタ４２が開いた状態で１軸多関節ロボット１９により基板の受け渡しを行わせる。
【００７１】
次に、本発明の更に別の実施形態について説明する。
図９はこの第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図、図１０はその側面図である。
この実施形態に係る基板処理装置は、基本的な構成は第１の実施形態に示した装置とほぼ同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付してある。
【００７２】
この基板処理装置では、本体装置４００側の例えば筐体１２ａ内の所定の位置には赤外線の送受信素子４０１が設けられ、同様に主ウェハ搬送体１８の所定の位置にも赤外線の送受信素子４０２が設けられている。また、本体装置４００側の例えば筐体１２ａ内の床面における主ウェハ搬送体１８の待機位置（例えば主ウェハ搬送体１８がロードロック室８と対向する位置）にはインダクティブ充電を行うための出力側コイルボックス４０３が配置され、主ウェハ搬送体１８における出力側コイルボックス４０３との対向位置には入力側コイルボックス４０４が配置されている。
【００７３】
図１１はこの実施形態に係る制御系の構成を示す図である。
本体装置４００側の制御系４０５と主ウェハ搬送体１８の制御系４０６との間では、制御信号線などを用いることなく、上述した一対の送受信素子４０１、４０２を用いて信号のやり取りが行われるようになっている。また、主ウェハ搬送体１８への電力の供給については、電力供給線などを用いることなく、上述した一対の出力側コイルボックス４０３と入力側コイルボックス４０４を用いて行われるようになっている。
【００７４】
ここで、本体装置４００側の制御系４０５は、主ウェハ搬送体１８などを制御するための制御部４０７と、送受信機４０８と、上述した赤外線送受信素子４０１とを備えると共に、ＡＣ電源４１４を介してこれら各部に電力を供給するための電源部４０９を備える。
【００７５】
また、主ウェハ搬送体１８側の制御系４０６は、本体装置４００側からの指令に基づき駆動用のモータ４１５などを制御する制御部４１０と、送受信機４１１と、赤外線送受信素子４０２とを備えると共に、これら各部に電力を供給するためのバッテリー４１３と、バッテリー４１３の充電に用いられる電源部４１２とを備える。
【００７６】
バッテリー４１３に充電を行うときには、主ウェハ搬送体１８が待機位置に位置して出力側コイルボックス４０３と入力側コイルボックス４０４とが対向した状態で、本体装置４００側の電源部４０９→出力側コイルボックス４０３→入力側コイルボックス４０４→主ウェハ搬送体１８側の電源部４１２を介してバッテリー４１３に電力が供給されるようになっている。
【００７７】
真空中の筐体１２ａ内は、パーティクルやガスなどが浮遊してウェハＷを汚染し易い環境にある。特に、本実施形態の基板処理装置のように主ウェハ搬送体１８を直動式とした場合において、例えば本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８とを制御信号線や電力供給線で接続したときには、そのようなパーティクルの発生は顕著である。これに対して、本実施形態の基板処理装置のように、本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８とを赤外線を使って制御信号のやり取りを行い、インダクティブ充電によって主ウェハ搬送体１８に電力を供給することで、即ち本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８との間を有線により接続することないので、上記のようなパーティクルの発生を抑えることができる。従って、真空中の筐体１２ａ内にウェハＷを汚染することなく直動式の駆動部を配置することが可能となる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８との間で赤外線を使って制御信号のやり取りを行っていたが、電波など非接触式に信号のやり取りを行うものであれば、その方式を本発明に適用することができる。
【００７９】
また、主ウェハ搬送体１８への電力の供給をインダクティブ充電によって行っていたが、例えば待機位置で装置本体側の電力供給用の端子と主ウェハ搬送体１８の電力供給用の端子とを接触させるようにしてもよい。この場合には、主ウェハ搬送体１８の移動中には端子間の接触がないので、パーティクルの発生を抑えることができる。
【００８０】
上記のいずれの実施形態も基板とした半導体ウェハを例にとり説明したが、液晶装置に用いられるガラス基板やＣＤ基板などにも勿論本発明を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、フットプリントの向上を図ることができ、また拡張性に優れたシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る基板処理装置における１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る基板処理装置における１軸多関節ロボットの構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る他の１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。
【図１１】第５の実施形態に係る制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置
４ 真空処理部
８ ロードロック室
１２ 搬送路
１２ａ 筐体
１３ ＣＶＤ処理部
１４ エッチング処理部
１８ 主ウェハ搬送体
１８ａ ステージ
１９ １軸多関節ロボット
３５ レール
３６ モータ
４０１、４０２ 送受信素子
４０３ 出力側コイルボックス
４０４ 入力側コイルボックス
４１３ バッテリー
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板に対してプラズマＣＶＤ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＶＡＰＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ）やエッチング等の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造するための工程は多数の工程からなり、例えば、半導体ウェハ（以下、ウェハという。）上に回路パターンを形成するための主な工程としては、ウェハを洗浄する洗浄工程、金属膜や絶縁膜を形成する成膜工程、フォトレジストで配線パターンを形成するフォトリソグラフィ工程、レジストパターンが形成されたウェハをエッチングするエッチング工程、その他不純物を注入する工程等がある。
【０００３】
上記エッチング工程において例えばプラズマを用いる場合や、成膜工程において例えばＣＶＤ装置により処理を行う場合、ウェハを真空チャンバ内に搬入してこのチャンバ内で処理を行っている。
【０００４】
このようなシステムの構成としては、チャンバ内のほぼ中央に基板の受け渡しを行うための多関節ロボットを配置し、多関節ロボットの周囲を取り囲むように必要なユニット、例えばプラズマ処理ユニット、ＣＶＤ処理ユニット、ロードロックユニット、加熱ユニット等が配置される。
【０００５】
多関節ロボットはθ方向に回転可能なステージ上に配置され、ステージをθ方向に回転させることで多関節ロボットが各ユニットに対面し、各ユニットにアクセスできるようにされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２９４５５０号公報（段落番号００３２、図２）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、多関節ロボットをθ方向に回転させるため、搬送系に用いる面積としてその回転半径に相当する分の面積以上は最低でも必要となり、装置全体のフットプリントが非常に悪い、という問題があった。
【０００８】
また、多関節ロボットの周囲に配置されるユニット数を増やそうとした場合、その数に応じてほぼ円形のチャンバの直径を大きくする必要があり、装置全体が非常に大型化するし、またチャンバもチャンバ径が変わるたびに新たに製作する必要があり、拡張性が欠ける、という問題もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に基づきなされたもので、フットプリントの向上を図ることができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明の別の目的は、拡張性に優れた基板処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る基板処理装置は、直線状に移動可能なステージと、前記ステージの移動方向の少なくとも一側に配置され、基板を処理する処理室と、前記ステージ上に配置され、前記基板を保持する保持部を有し、対面する前記処理室に向けて前記保持部を進退させ、前記処理室と前記保持部との間で基板の受け渡しを行う１軸多関節ロボットとを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ（例えばＹ方向の搬送）と１軸多関節ロボット（例えばＸ方向の搬送）とによって、処理室との間で基板の受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。また、処理室の数が増えた場合に、単に搬送路を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【００１３】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、前記ステージの移動方向の両側に配置され、前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向の両側に配置された各処理室に対して前記保持部が進退可能とされていることを特徴とする。これにより、処理室の数を増大することが可能であり、処理能力の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上配置され、前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上前記ステージ上に配置され、少なくとも隣接する２つの前記処理室間の間隔と前記ステージ上に配置された少なくとも２つの１軸多関節ロボットとの間隔が一致していることを特徴とする。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記処理室は、真空下で基板を処理し、前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットは、真空下で基板を搬送することを特徴とする。これにより、フットプリントの低減を図りつつ、真空系の処理を行うことができる。
【００１６】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージの移動方向の一方の末端における少なくとも一側に配置されたロードロック室と、前記ステージの移動方向の一方の末端に隣接するように配置され、前記ロードロック室との間で基板を受け渡す基板受渡機構と、前記ステージの移動方向の一方の末端との間で前記基板受渡機構を挟むように配置され、処理前後の基板を複数収容するカセットが載置されるカセット載置台とを更に具備することを特徴とする。これにより、更にフットプリントの低減を図ることができる。
【００１７】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージを移動させるための第１の駆動源、前記１軸多関節ロボットを駆動させるための第２の駆動源及びこれら第１及び第２の駆動源に電力を供給さるためのバッテリーが前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットと一体化されていることを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００１８】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記ステージが所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする。これにより、パーティクルが発生することもなく、効率よくバッテリーに充電することが可能である。
【００１９】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、少なくとも前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットの駆動を制御する制御系が本体の制御系との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りすることを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２０】
本発明の別の観点に係る基板処理装置は、真空下で基板を処理する処理室と、真空下で基板を搬送し、前記処理室と間で基板の受け渡しを行う搬送装置と、前記搬送装置に搭載され、当該搬送装置に電力を供給するためのバッテリーと、前記搬送装置と本体との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りするための手段とを具備することを特徴とする。これにより、パーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２１】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記搬送装置が所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする。これにより、効率よくバッテリーに充電することが可能である。
【００２２】
本発明の一の形態に係る基板処理装置は、前記搬送装置は、少なくとも直線方向に移動可能であることを特徴とする。これにより、特に直動式の欠点であるパーティクルの発生を極力抑えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図、図２はその側面図である。
【００２５】
この基板処理装置１は、カセット載置台２と、搬送チャンバ３と、真空処理部４とを図中Ｙ方向に一直線上に配置して構成される。
【００２６】
カセット載−置台２には、例えば２５枚のウェハＷを多段に配置させて収容する例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等の密閉性を有するカセット５が図中Ｘ方向に例えば２つ並んで載置されている。
【００２７】
搬送チャンバ３には、多関節ロボットから構成されるウェハ搬送体６と、プリアライメントステージ７とが設けられている。ウェハ搬送体６は、カセット５からウェハＷを取り出してプリアライメントステージ７に一旦渡し、そのウェハＷを真空処理部４側に設けられた後ロードロック室８に渡す。また、ウェハ搬送体６は、ロードロック室８からウェハＷを取り出してカセット５に渡すようになっている。このウェハ搬送体６はベース部９によって水平面内（θ方向）で回転自在になっており、また、図２に示すようにモータ１０によってカセット５の高さ分だけ昇降自在となっている。プリアライメントステージ７は、ウェハＷの水平面内の方向の位置決めを行う機能を有している。
【００２８】
なお、本実施形態では、ウェハ搬送体６として２リンク方式の多関節ロボットを採用しているが、必要なストロークに応じて例えば１リンク方式の多関節ロボットを採用しても構わない。
【００２９】
また、搬送チャンバ３においてカセット５が臨む位置には、例えば上下に開閉可能なシャッタ１１が設けられており、これによりウェハ搬送体６がカセット５にアクセスできるようになっている。さらに、搬送チャンバ３内には、大気圧下でＮ２ガスのダウンフローが形成されている。
【００３０】
真空処理部４では、搬送路１２が図中Ｙ方向に沿って直線状に設けられており、搬送路１２の一端部は搬送チャンバ３に隣接している。搬送路１２の両側には、例えばロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４がそれぞれ搬送チャンバ３側から搬送路１２に沿って長手方向に配置されている。また、搬送路１２は、筐体１２ａに囲繞されており、筐体１２ａ内が図示を省略した真空ポンプにより減圧されることによって真空状態とすることが可能となっている。
【００３１】
各ロードロック室８のほぼ中央には、ウェハＷが一旦載置されるウェハ載置台１５が設けられている。各ロードロック室８は、ゲートバルブ１６を介して搬送チャンバ３に接続されており、更にゲートバルブ１７を介して搬送路１２に接続されている。
【００３２】
各ＣＶＤ処理部１３はゲートバルブ１３ａを介して、各エッチング処理部１４はゲートバルブ１４ａを介して、夫々搬送路１２と接続されている。
【００３３】
搬送路１２には、主ウェハ搬送体１８がＹ方向に移動可能に設けられている。即ち、この主ウェハ搬送体１８はＹ方向に沿って直線状に移動可能なステージ１８ａが設けられている。このステージ１８ａは、レール３５に沿ってモータ３６によりＹ方向に沿って移動されるようになっている。この駆動機構としては、例えばベルト駆動機構等により構成することができる。このステージ１８ａ上には、例えば１リンク方式の１軸多関節ロボット１９が配置されている。
【００３４】
図３はこの１軸多関節ロボット１９の構成を示す平面図、図４はその断面図である。
【００３５】
この１軸多関節ロボット１９の基台２０には、第１アーム２７がモータ１９ａにより回転自在に設けられており、この第１アーム２７に第２アーム２８の一端が接続され、この第２アーム２８の他端に支持板２９が接続されて、この支持板２９にウェハＷを保持する２本のピンセット３０が１組となって固定されている。このピンセット３０にはウェハＷを保持するための、例えば図示しない吸着パッドが複数設けられている。
【００３６】
第１アーム２７には、モータ１９ａの回転軸に固定されたプーリＡが設けられ、モータの回転はベルト３１を介して、プーリＢに伝達されるようになっている。プーリＢの回転は軸部材３２を介して第２アーム２８内に固定されたプーリＣに伝達され、このプーリＣの回転はベルト３３を介してプーリＤに伝達されるようになっている。プーリＤの回転は、軸部材３４を介してこの軸部材３４に固定された支持板２９に伝達され、ピンセット３０を直線的（Ｘ方向）に進退移動させるようになっている。
【００３７】
このような１軸多関節ロボット１９の構成により、ピンセット３０を１軸方向、すなわち図１に示すＸ軸方向に進退させることができるようになっている。
【００３８】
次に、以上のように構成された基板処理装置１の動作を説明する。
【００３９】
まず、シャッタ１１が開き、ウェハ搬送体６がカセット５にアクセスして１枚のウェハＷが取り出される。取り出されたウェハＷはプリアライメントステージ７に搬入されてプリアライメントされた後、再びウェハ搬送体６により取り出され、例えばロードロック室８に搬入される。この場合、ウェハ搬送体６が載置台１５にアクセスしウェハＷを載置する。
【００４０】
ロードロック室８において、ウェハＷが載置台１５に載置され、この載置台１５でウェハＷが待機する。その後ゲートバルブ１６が閉められ、図示しない真空ポンプにより室内が真空状態とされる。この真空は、例えば搬送路１２、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４内の圧力と同圧（例えば２０Ｐａ〜１３３０Ｐａ（約０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ））となるまで行われる。
【００４１】
ロードロック室８内の圧力が２０Ｐａ〜１３３０Ｐａとなったら、ゲートバルブ１７を開き、載置台１５に載置されたウェハＷを１軸多関節ロボット１９によって取り出し、ＣＶＤ処理装置１３へ搬入する。
【００４２】
そしてＣＶＤ処理部１３でのＣＶＤ処理が終了すると、ゲートバルブが開き１軸多関節ロボット１９がＣＶＤ処理部１３にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをエッチング処理部１４へ搬入する。ここでは、ウェハＷをエッチバック処理し、ＣＶＤ処理により形成された金属膜の表面を平坦化する。
【００４３】
そしてエッチング処理部１４でのエッチバック処理が終了すると、ゲートバルブが開き１軸多関節ロボット１９がエッチング処理部１４にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをロードロック室８に搬入し、載置台１５に載置する。
【００４４】
載置台１５に載置された後、ロードロック室８内の圧力が大気圧よりわずかに大きくしたら、ゲートバルブ１６を開き、ロードロック室８を大気解放する。これにより、ロードロック室８内にパーティクルが流入することを防止できる。
【００４５】
その後、ウェハＷはウェハ搬送体６によりロードロック室８内の載置台１５から取り出され、カセット５に戻される。
【００４６】
本発明の基板処理装置１では、回転動作を伴うことなく、直線状に移動可能なステージ１８ａと搬送手段である１軸多関節ロボット１９とによって、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３及びエッチング処理部１４との間でウェハＷの受け渡しを行っているので、フットプリントの向上を図ることができる。
【００４７】
また、ＣＶＤ処理部１３やエッチング処理部１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性にも優れている。
【００４８】
上記の実施形態では、１軸多関節ロボットとして、１リンク方式の例を挙げて説明したが、１リンク方式以外の、例えば図５に示すように２リンク方式の１軸多関節ロボットを採用しても勿論構わない。
【００４９】
図５は、その２リンク方式の１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【００５０】
この１軸多関節ロボット１１９の基台１２０には、第１アーム１２７がモータ１１９ａにより回転自在に設けられており、この第１アーム１２７に第２アーム１２８の一端が接続され、この第２アーム１２８の他端に第３アーム１３５の一端が接続され、この第３アーム１３５の他端に支持板１２９が接続されて、この支持板１２９にウェハＷを保持する２本のピンセット１３０が１組となって固定されている。このピンセット１３０にはウェハＷを保持するための、例えば図示しない吸着パッドが複数設けられている。この２リンク式の１軸多関節ロボット１１９の動作は、上述した１リンク式の１軸多関節ロボット１９と同様である。
【００５１】
このように２リンク方式の１軸多関節ロボット１１９は、１リンク方式の１軸多関節ロボット１９よりもアームを１つ多く設ける構成としたので、ロングストロークを実現することができる。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
本実施形態の基板処理装置２０１は、カセット載置台２０２と搬送チャンバ２０３の構成は上述の実施形態と同様であり、これらの部分については説明を省略する。
【００５３】
この基板処理装置２０１は、カセット載置台２０２と、搬送チャンバ２０３と、真空処理部２０４とを図中Ｙ方向に一直線上に配置して構成される。
【００５４】
真空処理部２０４では、搬送路２１２が図中Ｙ方向に沿って直線状に設けられており、搬送路２１２の一端部は搬送チャンバ２０３に隣接している。搬送路２１２の両側の搬送チャンバ２０３に隣接する位置には、例えばロードロック室２０８がそれぞれ接続されている。これらロードロック室２０８には、ウェハＷが一旦載置されるウェハ載置台２１５（２１５ａ、２１５ｂ）がＹ方向に沿って２つ配列されている。また、搬送路２１２には、この搬送路２１２の一方側に２つのＣＶＤ処理部２１３がそれぞれ接続され、他方側に２つのＣＶＤ処理部２１３に対向して２つのエッチング処理部２１４がそれぞれ接続されている。また、搬送路２１２は、上記実施の形態と同様に真空状態とすることが可能となっている。
【００５５】
本実施の形態では上記実施の形態と異なり、１リンク方式の２つの１軸多関節ロボット２１９ａ及び２１９ｂが基台２２０上に設けられている。ここで、ロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、ロードロック室２０８に設けられた載置台２１５ａ、２１５ｂとの間隔と略同一である。また、同様にロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、２つのＣＶＤ処理部２１３同士の間隔及び２つのエッチング処理部２１４同士の間隔と略同一である。つまり、これら２つの１軸多関節ロボット２１９ａ及び２１９ｂにより、一度に２枚のウェハＷを搬入出することが可能となっている。
【００５６】
次に、以上のように構成された基板処理装置１の動作を説明する。
【００５７】
まず、シャッタ２１１が開き、ウェハ搬送体２０６がカセット２０５にアクセスして１枚のウェハＷが取り出される。取り出されたウェハＷはプリアライメントステージ２０７に搬入されてプリアライメントされた後、ウェハ搬送体２０６がロードロック室２０８の載置台２１５ａにアクセスし１枚目のウェハＷを載置する。そしてウェハ搬送体２０６は同様にして載置台２１５ｂにアクセスし２枚目のウェハＷを載置する。これにより、２枚のウェハＷがウェハ搬送体２０６によりロードロック室２０８に搬入される。
【００５８】
このようにロードロック室２０８において、２枚のウェハＷが載置台２１５ａ、２１５ｂに載置されると、この載置台２１５ａ、２１５ｂでウェハＷがそれぞれ待機する。その後ゲートバルブ２１６が閉められ、図示しない真空ポンプにより室内が真空状態とされる。
【００５９】
ロードロック室２０８内の圧力が２０Ｐａ〜１３３０Ｐａとなったら、ゲートバルブ２１７を開き、載置台２１５ａ、２１５ｂに載置された２枚のウェハＷは１軸多関節ロボット２１９（２１９ａ、２１９ｂ）によって同時に取り出され、２つのＣＶＤ処理装置１３へ同時に搬入される。
【００６０】
そしてＣＶＤ処理部２１３でのＣＶＤ処理が終了すると、ゲートバルブ２１３ａが開き１軸多関節ロボット２１９ａ、２１９ｂがＣＶＤ処理部２１３にアクセスして２枚のウェハＷを同時に取り出す。さらに取り出された２枚のウェハＷをエッチング処理部２１４へ同時に搬入する。
【００６１】
そしてエッチング処理部２１４でのエッチバック処理が終了すると、ゲートバルブ２１４ａが開き１軸多関節ロボット２１９がエッチング処理部２１４にアクセスしてウェハＷを取り出す。さらに取り出されたウェハＷをロードロック室２０８に搬入し、載置台２１５ａ、２１５ｂに載置する。
【００６２】
載置台２１５ａ、２１５ｂに載置された後、ロードロック室２０８内の圧力が大気圧よりわずかに大きくしたら、ゲートバルブ２１６を開き、ロードロック室２０８を大気解放する。
【００６３】
その後、２枚のウェハＷはウェハ搬送体２０６によりロードロック室２０８内の載置台２１５ａ、２１５ｂから順に取り出され、カセット２０５に戻される。
【００６４】
本発明の基板処理装置２０１では、ロボット２１９ａとロボット２１９ｂとの間隔は、載置台２１５ａと載置台２１５ｂとの間隔、２つのＣＶＤ処理部２１３同士の間隔及び２つのエッチング処理部２１４同士の間隔はすべて略同一であるので、一度に２枚のウェハＷを搬入出することが可能である。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００６５】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。なお、図７において、図６における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００６６】
本実施形態では、搬送路３１２が、図６における搬送路２１２よりＹ方向において長く設けられている。この搬送路３１２が長く設けられた分に、例えば２つのＣＶＤ処理部３２３と、２つのエッチング処理部３２４とが対向して搬送路３１２にそれぞれ接続されている。
【００６７】
このように、ＣＶＤ処理部２１３、３２３やエッチング処理部２１４、３１４等の処理室の数が増えた場合に、単に搬送路３１２を直線状に延ばしていけば良いので、拡張性に優れている。
【００６８】
図８は第４の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。この例に示す主ウェハ搬送体１８０では、例えば１軸多関節ロボット１９の基台２０上にカバー部材４０が設けられている。カバー部材４０は１軸多関節ロボット１９の基台２０より上部の部分を覆うように設けられている。カバー部材４０の内部は窒素ガス供給部３８から供給口３７を介して窒素ガスが供給される。この窒素ガスは例えば常に供給されるようにしてもよいし、間欠的に供給されるようにしてもよい。カバー部材４０には、開口４０ａが形成されており、この開口４０ａはシャッタ４２により開閉自在となっている。
【００６９】
このような構成によれば、１軸多関節ロボット１９のピンセット３０が保持するウェハの汚染を防止することができる。特に、真空領域を作るための筐体１２ａには主ウェハ搬送体１８０を作動させるための駆動部や電気ケーブル等が多数あるが、これらから発生するパーティクルによる汚染を防止することができる。
【００７０】
このように構成された主ウェハ搬送体１８０は、例えば、ロードロック室８、ＣＶＤ処理部１３、エッチング処理部１４に対して基板の受け渡しをする場合、ゲートバルブ１３ａ、１４ａ、１７を開き、シャッタ４２も開く。このようにゲートバルブ１３ａ、１４ａ、１７を開き、シャッタ４２が開いた状態で１軸多関節ロボット１９により基板の受け渡しを行わせる。
【００７１】
次に、本発明の更に別の実施形態について説明する。
図９はこの第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図、図１０はその側面図である。
この実施形態に係る基板処理装置は、基本的な構成は第１の実施形態に示した装置とほぼ同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付してある。
【００７２】
この基板処理装置では、本体装置４００側の例えば筐体１２ａ内の所定の位置には赤外線の送受信素子４０１が設けられ、同様に主ウェハ搬送体１８の所定の位置にも赤外線の送受信素子４０２が設けられている。また、本体装置４００側の例えば筐体１２ａ内の床面における主ウェハ搬送体１８の待機位置（例えば主ウェハ搬送体１８がロードロック室８と対向する位置）にはインダクティブ充電を行うための出力側コイルボックス４０３が配置され、主ウェハ搬送体１８における出力側コイルボックス４０３との対向位置には入力側コイルボックス４０４が配置されている。
【００７３】
図１１はこの実施形態に係る制御系の構成を示す図である。
本体装置４００側の制御系４０５と主ウェハ搬送体１８の制御系４０６との間では、制御信号線などを用いることなく、上述した一対の送受信素子４０１、４０２を用いて信号のやり取りが行われるようになっている。また、主ウェハ搬送体１８への電力の供給については、電力供給線などを用いることなく、上述した一対の出力側コイルボックス４０３と入力側コイルボックス４０４を用いて行われるようになっている。
【００７４】
ここで、本体装置４００側の制御系４０５は、主ウェハ搬送体１８などを制御するための制御部４０７と、送受信機４０８と、上述した赤外線送受信素子４０１とを備えると共に、ＡＣ電源４１４を介してこれら各部に電力を供給するための電源部４０９を備える。
【００７５】
また、主ウェハ搬送体１８側の制御系４０６は、本体装置４００側からの指令に基づき駆動用のモータ４１５などを制御する制御部４１０と、送受信機４１１と、赤外線送受信素子４０２とを備えると共に、これら各部に電力を供給するためのバッテリー４１３と、バッテリー４１３の充電に用いられる電源部４１２とを備える。
【００７６】
バッテリー４１３に充電を行うときには、主ウェハ搬送体１８が待機位置に位置して出力側コイルボックス４０３と入力側コイルボックス４０４とが対向した状態で、本体装置４００側の電源部４０９→出力側コイルボックス４０３→入力側コイルボックス４０４→主ウェハ搬送体１８側の電源部４１２を介してバッテリー４１３に電力が供給されるようになっている。
【００７７】
真空中の筐体１２ａ内は、パーティクルやガスなどが浮遊してウェハＷを汚染し易い環境にある。特に、本実施形態の基板処理装置のように主ウェハ搬送体１８を直動式とした場合において、例えば本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８とを制御信号線や電力供給線で接続したときには、そのようなパーティクルの発生は顕著である。これに対して、本実施形態の基板処理装置のように、本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８とを赤外線を使って制御信号のやり取りを行い、インダクティブ充電によって主ウェハ搬送体１８に電力を供給することで、即ち本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８との間を有線により接続することないので、上記のようなパーティクルの発生を抑えることができる。従って、真空中の筐体１２ａ内にウェハＷを汚染することなく直動式の駆動部を配置することが可能となる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、本体装置４００側と主ウェハ搬送体１８との間で赤外線を使って制御信号のやり取りを行っていたが、電波など非接触式に信号のやり取りを行うものであれば、その方式を本発明に適用することができる。
【００７９】
また、主ウェハ搬送体１８への電力の供給をインダクティブ充電によって行っていたが、例えば待機位置で装置本体側の電力供給用の端子と主ウェハ搬送体１８の電力供給用の端子とを接触させるようにしてもよい。この場合には、主ウェハ搬送体１８の移動中には端子間の接触がないので、パーティクルの発生を抑えることができる。
【００８０】
上記のいずれの実施形態も基板とした半導体ウェハを例にとり説明したが、液晶装置に用いられるガラス基板やＣＤ基板などにも勿論本発明を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、フットプリントの向上を図ることができ、また拡張性に優れたシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る基板処理装置における１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る基板処理装置における１軸多関節ロボットの構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る他の１軸多関節ロボットの構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。
【図１１】第５の実施形態に係る制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置
４ 真空処理部
８ ロードロック室
１２ 搬送路
１２ａ 筐体
１３ ＣＶＤ処理部
１４ エッチング処理部
１８ 主ウェハ搬送体
１８ａ ステージ
１９ １軸多関節ロボット
３５ レール
３６ モータ
４０１、４０２ 送受信素子
４０３ 出力側コイルボックス
４０４ 入力側コイルボックス
４１３ バッテリー
Claims (11)
- 直線状に移動可能なステージと、
前記ステージの移動方向の少なくとも一側に配置され、基板を処理する処理室と、
前記ステージ上に配置され、前記基板を保持する保持部を有し、対面する前記処理室に向けて前記保持部を進退させ、前記処理室と前記保持部との間で基板の受け渡しを行う１軸多関節ロボットと
を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記処理室は、前記ステージの移動方向の両側に配置され、
前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向の両側に配置された各処理室に対して前記保持部が進退可能とされている
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記処理室は、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上配置され、
前記１軸多関節ロボットは、前記ステージの移動方向に沿って２つ以上前記ステージ上に配置され、
少なくとも隣接する２つの前記処理室間の間隔と前記ステージ上に配置された少なくとも２つの１軸多関節ロボットとの間隔が一致している
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の基板処置装置であって、
前記処理室は、真空下で基板を処理し、
前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットは、真空下で基板を搬送する
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記ステージの移動方向の一方の末端における少なくとも一側に配置されたロードロック室と、
前記ステージの移動方向の一方の末端に隣接するように配置され、前記ロードロック室との間で基板を受け渡す基板受渡機構と、
前記ステージの移動方向の一方の末端との間で前記基板受渡機構を挟むように配置され、処理前後の基板を複数収容するカセットが載置されるカセット載置台と
を更に具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記ステージを移動させるための第１の駆動源、前記１軸多関節ロボットを駆動させるための第２の駆動源及びこれら第１及び第２の駆動源に電力を供給さるためのバッテリーが前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットと一体化されていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項６に記載の基板処理装置であって、
前記ステージが所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項６又は請求項７に記載の基板処理装置であって、
少なくとも前記ステージ及び前記１軸多関節ロボットの駆動を制御する制御系が本体の制御系との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りすることを特徴とする基板処理装置。 - 真空下で基板を処理する処理室と、
真空下で基板を搬送し、前記処理室と間で基板の受け渡しを行う搬送装置と、前記搬送装置に搭載され、当該搬送装置に電力を供給するためのバッテリーと、
前記搬送装置と本体との間でワイヤレス通信によって信号をやり取りするための手段と
を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記搬送装置が所定の位置で停止しているときに前記バッテリーに非接触式で充電するための手段を更に具備することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記搬送装置は、少なくとも直線方向に移動可能であることを特徴とする基板処理装置。
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