JP2013055363A - プロセスモジュール、基板処理装置、および基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】速やかな基板搬送を可能とし、スループットの向上に資するプロセスモジュール、これを含む基板処理装置、およびこれらにおける基板搬送方法を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるプロセスモジュール１５は、基板Ｗが載置され、載置された当該基板Ｗに対して基板処理が行われる載置部１５Ｓと、外部の基板搬送装置１６に対して基板受け渡しが行われる第１の位置と前記載置部１５Ｓの上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能な複数の基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄを含む基板搬送機構１５０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板を処理するプロセスモジュール、これを含む基板処理装置、およびこれらにおける基板搬送方法に関する。

半導体集積回路の製造工程において、複数のプロセスチャンバが一つの移送室を介して結合される、いわゆるクラスタツールが利用されている（たとえば、特許文献１，２）。これによれば、真空雰囲気（または清浄雰囲気）が実現された移送室を通して、一つのプロセスチャンバから次のプロセスチャンバへ基板が搬送されるため、搬送中に基板を清浄な雰囲気に維持することができる。したがって、基板の汚染が防止されて、製造歩留まりを改善することができる。また、複数のプロセスチャンバが一つの移送室に隣接して配置されるため、一つのプロセスチャンバから次のプロセスチャンバへ基板を搬送する際の搬送経路を短くすることができる。したがって、搬送時間の短縮化を通したスループットの向上も可能である。

特開２００８−２５８１９２号公報 特開平７−１４２５５１号公報

しかし、近年の半導体集積回路の一層の高集積化と、これを実現するための短寸法化とによって、例えば、基板上に堆積される薄膜の膜厚も薄くなり、堆積に要する時間が短くなっているため、基板をプロセスチャンバへ搬入出するのに要する時間は、堆積時間に対して相対的に長くなってきている。このため、クラスタツールにおいてさえ、基板の搬送時間によりスループットが律速されるようになりつつある。

本発明は、上記の実情に鑑み、速やかな基板搬送を可能とし、スループットの向上に資するプロセスモジュール、これを含む基板処理装置、およびこれらにおける基板搬送方法を提供する。

上記の目的を達成するため、本発明の一の態様によれば、基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部と、
外部の基板搬送装置の搬送アームに対して基板受け渡しが行われる第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能な複数の基板保持具を含む基板搬送機構と、
前記基板搬送機構を昇降する昇降部と、を備え、
前記基板保持具は、
前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有し、
基板を保持したまま前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能であり、
一の基板を保持する前記搬送アームを、当該一の基板が第１の位置に保持されるように移動し待機させ、
前記第１の位置に前記搬送アームにより保持される前記一の基板を、前記複数の基板保持具のうちの一の基板保持具へ、当該一の基板保持具が上昇して当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記第１の位置において受け渡し、
前記一の基板を受け取った前記一の基板保持具を、当該一の基板を保持したまま前記第２の位置へ移動し、
前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が下降して当該他の基板保持具の切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、当該他の基板保持具から、前記第１の位置に待機する前記搬送アームへ他の基板を受け渡すように構成されたプロセスモジュールを提供する。

前記複数の基板保持具のそれぞれを、所定の回動軸を中心に回動して前記第１の位置と前記第２の位置とに位置させる回動機構を更に備えてもよい。

前記複数の基板保持具の回動角度が９０°以下であってもよい。

また、本発明の他の態様によれば、前記プロセスモジュールと、前記載置部が配置される密閉可能な処理室と、前記基板搬送機構が配置され、前記処理室に連通可能に結合される密閉可能なバッファチャンバと、前記基板搬送装置が配置され、１又は複数の前記バッファチャンバが連通可能に結合され得る密閉可能な移送室とを備える基板処理装置が提供される。

前記処理室、前記バッファチャンバ、および前記移送室が減圧に排気可能であってもよい。

前記搬送アームが、一端に基板を保持可能な第１の基板保持領域と、他端に基板を保持可能な第２の基板保持領域とを有し、前記第１の基板保持領域と前記第２の基板保持領域との間に回転中心を有してもよい。

また、本発明の他の態様によれば、プロセスモジュールの外部の基板搬送装置の搬送アームと、前記プロセスモジュール内に配置される、基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部との間で基板を受け渡す基板搬送方法であって、
一の基板を保持する前記搬送アームを、当該一の基板が第１の位置に保持されるように移動し待機させるステップと、
前記第１の位置に前記搬送アームにより保持される前記一の基板を、前記第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能で、前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有する複数の基板保持具のうちの一の基板保持具へ、当該一の基板保持具が上昇して当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記第１の位置において受け渡すステップと、
前記一の基板を受け取った前記一の基板保持具を、当該一の基板を保持したまま前記第２の位置へ移動するステップと、
前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が下降して当該他の基板保持具の切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、当該他の基板保持具から、前記第１の位置に待機する前記搬送アームへ他の基板を受け渡すステップと
を含む基板搬送方法が提供される。

前記一の基板を、前記第２の位置へ移動された前記一の基板保持具から前記載置部へ載置するステップを更に含んでもよい。

前記第２の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に回動して前記第２の位置へ至ってもよい。

前記一の基板保持具の回動角度が９０°以下であってもよい。

また、本発明の他の態様によれば、プロセスモジュールの外部の基板搬送装置の搬送アームと、前記プロセスモジュール内に配置される、基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部との間で基板を受け渡す基板搬送方法であって、
第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能で、前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有する複数の基板保持具のうちの一の基板保持具に保持される一の基板を前記第２の位置へ移動するステップと、
他の基板を保持する前記搬送アームを、当該他の基板が前記第１の位置に保持されるように移動し待機させるステップと、
前記第１の位置に待機する前記搬送アームが、前記第１の位置において、前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が上昇して当該他の基板保持具の切欠部を上下に通り抜けることにより、前記他の基板を当該他の基板保持具へ受け渡すステップと、
前記一の基板保持具を、前記第１の基板を保持したまま前記第２の位置から前記第１の位置へ移動するステップと、
前記第１の位置において、前記一の基板保持具が下降して、当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記一の基板保持具から前記搬送アームへ前記一の基板を受け渡すステップと
を含む基板搬送方法が提供される。

前記第２の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に所定の回動角度で回動して前記第２の位置へ至ってもよい。

前記第１の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に所定の回動角度で回動して前記第１の位置へ至ってもよい。

前記回動角度が９０°以下であってもよい。

本発明の実施形態によれば、速やかな基板搬送を可能とし、スループットの向上に資するプロセスモジュール、これを含む基板処理装置、およびこれらにおける基板搬送方法が提供される。

本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略図 図１の基板処理装置に設けられる主基板搬送装置を模式的に示す斜視図 図１の基板処理装置に設けられるプロセスモジュールと図２の主基板搬送装置とを模式的に示す斜視図 図３のプロセスモジュールを模式的に示す平面図（ａ）および側面図（ｂ） 図３のプロセスモジュールを模式的に示す他の平面図（ａ）および側面図（ｂ） 本発明の実施形態による一の基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 図６に引き続いて、本発明の実施形態による一の基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 本発明の他の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 図８に引き続いて、本発明の他の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 図９に引き続いて、本発明の他の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 図１０に引き続いて、本発明の他の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 図１１に引き続いて、本発明の他の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための斜視図 本発明のまた別の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための図 図１３に引き続いて、本発明のまた別の実施形態による基板搬送方法をステップ毎に説明するための図 図３から図６に示すプロセスモジュールの変形例を模式的に示す平面図（ａ）および側面図（ｂ） 図１５に示す変形例の他の平面図（ａ）および側面図（ｂ）

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一または対応する部材または部品には、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきである。

（第１の実施形態）
図１から図５を参照しながら、本発明の第１の実施形態による基板処理装置について説明する。

図１は、この基板処理装置を示す概略構成図である。図示のとおり、基板処理装置１０は、所定枚数の処理対象のウエハＷを収納するたとえばＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）などのウエハカセットＣＳが載置されるカセットステージ１１と、開口部１１ａを通してカセットステージ１１と連通可能に結合され、大気雰囲気下でウエハＷが搬送される搬送室１２と、搬送室１２に結合され内部を大気圧と減圧とに調整可能なロードロック室１３と、ロードロック室１３に結合され真空雰囲気下でウエハＷが搬送される移送室１４と、移送室１４に結合され、ウエハＷを処理するプロセスモジュール１５とを備えている。

搬送室１２内には搬送ロボットＲが設けられており、搬送ロボットＲは、カセットステージ１１上に載置されたウエハカセットＣＳから開口部１１ａを通してウエハＷを取り出してロードロック室１３に搬送し、また、ロードロック室１３からウエハＷを取り出してウエハカセットＣＳへ格納する。また、搬送室１２には、ウエハＷの位置合わせを行うアライメント室１２ｂが結合されている。

ロードロック室１３は、搬送室１２または移送室１４から搬入されたウエハＷが載置される載置台１３Ｓを備えている。また、ロードロック室１３と搬送室１２との間にはゲート弁１２ａが設けられ、ロードロック室１３と移送室１４との間にはゲート弁１３ａが設けられている。ゲート弁１２ａおよび１３ａが閉まると、ロードロック室１３内は気密に維持され、図示しない排気装置および不活性ガス（窒素ガスを含む）供給装置により、ロードロック室１３の内部を減圧または大気圧に維持することができる。ロードロック室１３の内部が大気圧のときにゲート弁１２ａが開いて、ロードロック室１３と搬送室１２との間でウエハＷが搬入出され、ロードロック室１３の内部が減圧のときにゲート弁１３ａが開いて、ロードロック室１３と減圧に排気されている移送室１４との間でウエハＷが搬入出される。

移送室１４は、本実施形態においては、六角形の平面形状を有し、６つの面のうちの２つの面にロードロック室１３が結合され、他の４つの面にプロセスモジュール１５が結合されている。移送室１４とプロセスモジュール１５との間には、ゲート弁ＧＶ１が設けられている。移送室１４のほぼ中央には、主搬送装置１６が設けられている。主搬送装置１６は、ロードロック室１３およびプロセスモジュール１５からウエハＷを搬出し搬入する。

図２を参照すると、主搬送装置１６は、両端部にウエハＷを保持することができるウエハ保持領域を有し、ほぼ中央に設けられた回転軸Ｃ１を中心として回転することができる搬送アーム１６ａと、一方端において搬送アーム１６ａを回転可能に支持し、他方端に設けられた回転軸Ｃ２を中心として回転することができる第１の支持アーム１６ｂと、一方端において第１の支持アーム１６ｂを回転可能に支持し、他方端に設けられた回転軸Ｃ３を中心に回転することができる第２の支持アーム１６ｃと、移送室１４（図１）の底部に固定され、上部において第１の支持アーム１６ｃを回転可能に支持するベース部１６ｄとを有している。ウエハ保持領域においては、３つの吸引孔１６Ｈが形成されており、これらを通してウエハ保持領域に載置されたウエハＷを吸引することにより、ウエハＷを保持することができる。主搬送装置１６は、回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を中心として、搬送アーム１６ａ、第１の支持アーム１６ｂ、第３の支持アーム１６ｃを適宜回転することにより、搬送アーム１６ａの先端（ウエハ保持領域）に保持されるウエハＷを所定のプロセスモジュール１５およびロードロック室１３へ搬送することができる。

図３を参照すると、プロセスモジュール１５は、図示しない排気装置により、内部がそれぞれ減圧に排気され維持されるように構成されるバッファチャンバ１５ａおよびプロセスチャンバ１５ｂと、バッファチャンバ１５ａおよびプロセスチャンバ１５ｂの間に配置され、これらを連通可能に仕切るゲート弁ＧＶ２を有している。

バッファチャンバ１５ａ内には基板搬送機構１５０が配置されている。基板搬送機構１５０は、それぞれウエハＷを保持することが可能な複数の基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄと、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄをそれぞれ独立に回動させることができる回動シャフト１５Ｌとを含む。

また、プロセスチャンバ１５ｂ内には、ウエハＷが載置されるサセプタ１５Ｓが配置されている。プロセスチャンバ１５ｂ内において、サセプタ１５Ｓ上に載置されたウエハＷに対して所定のプロセスが行われる。プロセスは、たとえば、絶縁膜や導電性膜の堆積、エッチング、熱処理などであって良い。また、プロセスは、パターン化されたレジスト膜に対してライン幅ラフネス（ＬＷＲ）改善のために行われる平滑化処理、膜厚測定、パーティクル計数などであっても構わない。プロセスチャンバ１５ｂは、ガス供給ライン、ガス供給ノズル（シャワーヘッド）、ウエハチャック、ウエハ加熱機構、プラズマ生成用電極、光学系などの構成をプロセスに応じて有して良い。

次に、図４および図５を参照しながら、プロセスモジュール１５を詳しく説明する。図４（ａ）は、プロセスモジュール１５を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の矢印Ａ４の方向から見たプロセスモジュール１５の概略側面図である。これらの図には、移送室１４からプロセスモジュール１５のバッファチャンバ１５ａ内に進入している基板搬送アーム１６ａ（以下、便宜上、搬送アーム１６と記す）も示している。

図４（ａ）では、ホームポジションに位置する基板保持具１５Ｕが示されている。基板保持具１５Ｕは、プロセスの対象となるウエハＷを支持することが可能な大きさを有しており、たとえばアルミニウムやステンレススチールなどの金属により作製され得る。図示のとおり、基板保持具１５Ｕには、搬送アーム１６の幅より広い幅を有する切欠部１５ｃが形成されている。これにより、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内に進入している場合であっても、搬送アーム１６が切欠部１５ｃを相対的に通り抜けることができるため、基板保持具１５Ｕは昇降することができる。このような基板保持具１５Ｕの昇降により、搬送アーム１６から基板保持具１５Ｕへ、または基板保持具１５Ｕから搬送アーム１６へウエハＷを受け渡すことができる。また、切欠部１５ｃの長さ（奥行き）は、切欠部１５ｃへ進入した搬送アーム１６が基板保持具１５ＵへウエハＷを確実に受け渡せるように設定される。このように、基板保持具１５Ｕは、搬送アーム１６からウエハＷを受け取る、または、搬送アーム１６へウエハＷを渡す場合に、基板保持具１５Ｕが昇降したときに搬送アーム１６（の基板保持領域）が相対的に通り抜けるのを許容する切欠部１５ｃを有している。

図４（ｂ）を参照すると、基板保持具１５Ｕの回動シャフト１５Ｌの下には、基板保持具１５Ｕを回動し、基板保持具１５Ｕ（基板搬送機構１５０の全体）を昇降するための昇降駆動部１５Ａａが取り付けられている。回動シャフト１５Ｌとバッファチャンバ１５ａ（の筐体）との間には、回動シャフト１５Ｌの昇降を許容しつつバッファチャンバ１５ａの気密性を維持するベローズ１５Ｂａが設けられている。

プロセスチャンバ１５ｂ内に配置されるサセプタ１５Ｓには、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、複数の（図示の例では３つの）昇降ピン１５Ｐがサセプタ１５Ｓを貫通するように設けられている。昇降ピン１５Ｐは、下部に取り付けられた昇降駆動部１５Ａｂにより昇降し、ウエハＷをサセプタ１５Ｓ上に載置し、サセプタ１５Ｓから持ち上げることができる。また、昇降ピン１５Ｐを昇降するロッドとプロセスチャンバ１５ｂ（の筐体）との間には、当該ロッドの昇降を許容しつつプロセスチャンバ１５ｂの気密性を維持するベローズ１５Ｂｂが設けられている。

続いて、図５（ａ）と図５（ｂ）を参照すると、基板保持具１５Ｕが回動シャフト１５Ｌにより回動し、ゲート弁ＧＶ２を通り抜けてプロセスチャンバ１５ｂ内に進入し、サセプタ１５Ｓのほぼ上方に位置している。本実施形態においては、基板保持具１５Ｕがホームポジションからサセプタ１５Ｓのほぼ上方に至るまでに約８０°回動している。回動角度は、基板処理装置１０（プロセスモジュール１５）において処理されるウエハＷのサイズに従って決定して良いが、プロセスモジュール１５の寸法（フットプリント）を小さくする観点から、９０°以下であると好ましい。図５（ａ）は、プロセスモジュール１５の別の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すプロセスモジュール１５を矢印Ａ５から見た概略側面図である。図５（ａ）に示すように、基板保持具１５Ｕには、昇降ピン１５Ｐに対応した３つのスリット１５ｔが形成されており、基板保持具１５Ｕがサセプタ１５Ｓのほぼ上方に位置している場合に昇降ピン１５Ｐが上昇すると、昇降ピン１５Ｐの先端はスリット１５ｔを通り抜けて基板保持具１５Ｕの上に突出することができる。また、スリット１５ｔは湾曲しており、これにより、昇降ピン１５Ｐの先端が基板保持具１５Ｕの上に突出している場合であっても、基板保持具１５Ｕは回動シャフト１５Ｌにより回動してバッファチャンバ１５ａに戻ることができる。すなわち、サセプタ１５Ｓに、ウエハＷを基板保持具１５Ｕから受け取り、サセプタ１５Ｓ上に載置するようにサセプタ１５Ｓに対して突没可能な複数の昇降ピン１５Ｐが設けられている場合であって、基板保持具１５Ｕが回動シャフト１５Ｌにより回動するときは、複数の昇降ピン１５Ｐに対応して形成され、基板保持具１５Ｕは昇降ピン１５Ｐが相対的に通り抜けるのを許容する複数の湾曲形状のスリット１５ｔを有している。

図４（ｂ）を参照すると、基板保持具１５Ｕの下には、基板保持具１５Ｍ，１５Ｄとが重なるように配置されている。基板保持具１５Ｍ，１５Ｄは基板保持具１５Ｕと同一の構成を有し、基板保持具１５Ｕと同様に独立して回動することができる。基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄの回動は、たとえば、昇降駆動部１５Ａａ内において基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄに対応して設けられるモータと、回動シャフト１５Ｌの内部に延在し、各モータと接続されて独立に回転できる三重同軸シャフト（外管、外管内に配置される内管、および内管内に配置されるロッドを有する）とにより実現することができる。

再び図１を参照すると、基板処理装置１０には、基板処理装置１０において種々のプロセスを実施するために、基板処理装置１０の構成要素を制御する制御部１７が設けられている。制御部１７は演算処理装置を含み、たとえば後述する基板搬送方法を基板処理装置１０に実施させるようなステップ（命令）群を含むプログラムにしたがって動作する。このようなプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体１７ａに格納され、コンピュータ可読記憶媒体１７ａに対応した入力装置（図示せず）を通してメモリ装置１７ｂにロードされる。コンピュータ可読記憶媒体１７ａは、たとえばフレキシブルディスク、固体メモリ、ハードディスクなどであって良い。また、プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体１７ａに代わり、所定の回線からメモリ装置１７ｂにロードしても良い。

上記の構成を有するプロセスモジュール１５および、これを含む基板処理装置１０の利点や効果は、以下の本発明の実施形態による基板搬送方法の説明から明らかとなる。

（第２の実施形態）
図６（ａ）から図７（ｃ）を参照しながら、上述の基板処理装置１０において実施される、本発明の第２の実施形態による基板搬送方法について説明する。なお、これらの図面においては、図３に示したゲート弁ＧＶ１およびＧＶ２、並びにバッファチャンバ１５ａおよびプロセスチャンバ１５ｂ（の筐体）の図示は省略し、主として、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄ、搬送アーム１６（の先端）、およびサセプタ１５Ｓの位置関係を示している。

図６（ａ）を参照すると、バッファチャンバ１５ａ（図３）の内部には基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄを有する基板搬送機構１５０が設けられ、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄはホームポジションに位置している。また、上からの２つの基板保持具１５Ｕ，１５Ｍは、プロセスチャンバ１５ｂ（図３）にて既に処理されたウエハ（以下、処理済みのウエハ）ＷＰ１，ＷＰ２をそれぞれ保持し、一番下の基板保持具１５Ｄはウエハを保持していない。さらに、プロセスチャンバ１５ｂ（図３）内のサセプタ１５Ｓにはウエハは載置されておらず、移送室１４（図３）内の搬送アーム１６は、一端においてプロセスチャンバ１５ｂにより処理されるウエハ（以下、未処理ウエハ）ＷＵ１を保持している。

まず、基板搬送機構１５０が上昇または下降して、搬送アーム１６が基板搬送機構１５０の基板保持具１５Ｍ，１５Ｄの間に進入できるように基板搬送機構１５０の上下方向の位置決めが行われる。次に、バッファチャンバ１５ａと移送室１４との間のゲート弁ＧＶ１（図３）が開き、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内へ進入し、未処理ウエハＷＵ１を基板保持具１５Ｍ，１５Ｄの間に保持する（図６（ｂ））。次いで、基板搬送機構１５０が上昇すると、搬送アーム１６は基板保持具１５Ｄの切欠部１５ｃを相対的に上から下に通り抜け、これにより、ウエハＷＵ１が基板保持具１５Ｄにより受け取られる（図６（ｃ））。ウエハＷＵ１が基板保持具１５Ｄにより受け取られた後も、搬送アーム１６は移送室１４内へ戻ることなく、そのままの位置に待機している。

次に、バッファチャンバ１５ａとプロセスチャンバ１５ｂの間のゲート弁ＧＶ２（図３）が開き、ウエハＷＵ１を保持した基板保持具１５Ｄが回動シャフト１５Ｌにより回動し、ウエハＷＵ１をプロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓの上方に保持する（図７（ａ））。このときの基板保持具１５Ｄの回動角度は、第１の実施形態の説明において述べたように約８０°であるが、ウエハＷＵ１のサイズにより決定して良いことは勿論である（基板保持具１５Ｕ，１５Ｍについても同様）。基板保持具１５Ｄが回動している間または後に、回動シャフト１５Ｌが下降すると、搬送アーム１６が基板保持具１５Ｍの切欠部１５ｃを相対的に下から上に通り抜けることとなり、これにより、処理済みのウエハＷＰ２は搬送アーム１６により受け取られる（図７（ｂ））。この後、搬送アーム１６はウエハＷＰ２を移送室１４へ搬出し、基板保持具１５ＤがウエハＷＵ１を保持したままホームポジションへ戻る。以上の動作により、図７（ｃ）に示すように、基板保持具１５Ｕが処理済みのウエハＷＰ１を保持し、基板保持具１５Ｍはウエハを保持しておらず、基板保持具１５Ｄが未処理ウエハＷＵ１を保持していることとなる。

次に、搬送アーム１６が回転軸Ｃ１（図２）の回りに１８０°回転することにより、搬送アーム１６の他端のもう１枚の未処理基板（上述の未処理ウエハＷＵ１と区別する便宜上、未処理ウエハＷＵ２と記す）がバッファチャンバ１５ａの前に移動する。以下、図示は省略するが、上記の説明と図６（ａ）から図７（ｃ）を参照すれば、容易に理解されるように、同様に基板搬送が続けられる。すなわち、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内へ進入し、ウエハＷＵ２を基板保持具１５Ｕ，１５Ｍの間に保持する。次に、基板搬送機構１５０が上昇することにより、未処理ウエハＷＵ２が搬送アーム１６から基板保持具１５Ｍへ渡される。ウエハＷＵ２を渡した後も、搬送アーム１６は、移送室１４内へ戻ることなく、そのままの位置に待機している。

次に、未処理ウエハＷＵ２を保持した基板保持具１５Ｍが基板搬送機構１５０の回転シャフト１５Ｌにより回動し、ウエハＷＵ２をプロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓの上方に保持する。基板保持具１５Ｍが回動している間または後に、基板搬送機構１５０が下降すると、基板保持具１５Ｕにより保持されている処理済みのウエハＷＰ１は基板保持具１５Ｕから搬送アーム１６へ渡される。次いで、搬送アーム１６が処理済みのウエハＷＰ１を移送室１４へ搬出し、基板保持具１５Ｍが未処理ウエハＷＵ２を保持したままホームポジションへ戻る。以上の動作により、バッファチャンバ１５ａ内において、基板保持具１５Ｕはウエハを保持しておらず、基板保持具１５Ｍが未処理ウエハＷＵ２を保持し、基板保持具１５Ｄが未処理ウエハＷＵ１を保持していることとなる。

この後、未処理ウエハＷＵ１，ＷＵ２がバッファチャンバ１５ａからプロセスチャンバ１５ｂへ順番に搬送されて、これらのウエハＷＵ１，ＷＵ２に対して所定のプロセスが行われる。具体的には、基板保持具１５Ｍが回転シャフト１５Ｌによりに回動し、未処理ウエハＷＵ２をプロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓの上方に保持する。次に、サセプタ１５Ｓに設けられた昇降ピン１５Ｐが上昇し、対応するスリット１５ｔを通り抜けて突出し、未処理ウエハＷＵ２を基板保持具１５Ｍから受け取る。基板保持具１５Ｍが回動してホームポジションへ戻るとともに、昇降ピン１５Ｐが下降して、未処理ウエハＷＵ２がサセプタ１５Ｓ上に載置される。次いで、ゲート弁ＧＶ２が閉まりプロセスチャンバ１５ｂが密閉されると、未処理ウエハＷＵ２に対して所定のプロセスが行われる。以下、プロセスを経たウエハＷＵ２を、便宜上、処理済みのウエハＷＰ３と記す。

プロセスが終了すると、再び昇降ピン１５Ｐが上昇してサセプタ１５Ｓ上のウエハＷＰ３（プロセスを経たウエハＷＵ２）が持ち上げられる。続けて、ゲート弁ＧＶ２が開くと、基板保持具１５Ｍが回動シャフト１５Ｌにより回動し、スリット１５ｔに対応する昇降ピン１５Ｐを進入させつつ持ち上げられたウエハＷＰ３とサセプタ１５Ｓとの間に位置する。次いで、昇降ピン１５Ｐが下降すると、処理済みのウエハＷＰ３が基板保持具１５Ｍへ渡される。この後、基板保持具１５ＭがウエハＷＰ３を保持したままホームポジションへ戻るとともに、基板保持具１５Ｍと入れ違いに、基板保持具１５Ｄがサセプタ１５Ｓの上方へと回動し、未処理ウエハＷＵ１をサセプタ１５Ｓの上方に保持する。昇降ピン１５Ｐが上昇し、未処理ウエハＷＵ１が基板保持具１５Ｄから昇降ピン１５Ｐへ渡される。基板保持具１５Ｍがホームポジションへ戻るとともに、昇降ピン１５Ｐが下降して未処理ウエハＷＵ１をサセプタ１５Ｓに載置し、ゲート弁ＧＶ２が閉まって、この未処理ウエハＷＵ１に対してプロセスが行われる。以下、プロセスを経たウエハＷＵ１を、便宜上、処理済みのウエハＷＰ４と記す。

このプロセスの終了後、昇降ピン１５Ｐが上昇してサセプタ１５Ｓ上の処理済みのウエハＷＰ４が持ち上げられるとともに、持ち上げられた処理済みのウエハＷＰ４とサセプタ１５Ｓとの間に、ウエハを保持していない一番上の基板保持具１５Ｕが入れるように基板搬送機構１５０の高さが調整される。次に、ゲート弁ＧＶ２が開き、基板保持具１５Ｕが処理済みのウエハＷＰ４とサセプタ１５Ｓとの間に入り、昇降ピン１５Ｐが下降することにより、処理済みのウエハＷＰ４が基板保持具１５Ｕにより保持される。基板保持具１５Ｕが処理済みのウエハＷＰ４を保持したままホームポジションへ戻り、ゲート弁ＧＶ２が閉まると、図６（ａ）に示す配置に戻る。以降、上記の動作が繰り返され、所定枚数のウエハＷに対するプロセスが終了する。

以上説明したように、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄのホームポジションにおいて、未処理ウエハＷＵ１が、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄのうちの基板保持具１５Ｄによって搬送アーム１６から受け取られ、サセプタ１５Ｓの上方へ移動される一方で、処理済みのウエハＷＰ２が基板保持具１５Ｍによって、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄのホームポジションに待機している搬送アーム１６へ渡され、搬送アーム１６により搬出される。すなわち、搬送アーム１６は、未処理ウエハＷＵ１を基板保持具１５Ｄに渡し、基板保持具１５Ｍから処理済みのウエハＷＰ２を受け取ってから移送室１４へ戻ることができる。したがって、搬送アーム１６は、処理済みウエハの搬出と未処理ウエハの搬入のために２往復する必要はなく、ウエハの搬入出に要する時間を短縮することができる。

このような効果は、クラスタツールにおいて、通常は、基板搬送アームがプロセスチャンバ内へ進入して処理済みのウエハを受け取ってプロセスチャンバから取り出し、未処理ウエハを保持し、保持した未処理ウエハをそのプロセスチャンバに入れ、サセプタに受け渡すといった２往復の動作を行っていることと比較すれば、容易に理解される。

また、比較的大きな移送室１４に配置される比較的大型の主搬送装置１６（搬送アーム１６）と、比較的小型で小回りのきく基板搬送機構１５０とが協働するため、ウエハＷの搬入出が円滑化される。

（第３の実施形態）
次に、図８（ａ）から図１２を参照しながら、上述の基板処理装置１０において実施される、本発明の第３の実施形態による基板搬送方法について説明する。なお、これらの図面においても、図３に示したゲート弁ＧＶ１およびＧＶ２、並びにバッファチャンバ１５ａおよびプロセスチャンバ１５ｂ（の筐体）の図示は省略し、主として、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄ、搬送アーム１６（の先端）、およびサセプタ１５Ｓの位置関係が示されている。

図８（ａ）を参照すると、バッファチャンバ１５ａ（図３）の内部には基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄを有する基板搬送機構１５０が設けられ、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄはホームポジションに位置している。また、基板保持具１５Ｍ，１５Ｄは、プロセスチャンバ１５ｂ（図３）にて既に処理されたウエハ（以下、処理済みのウエハ）ＷＰ１，ＷＰ２をそれぞれ保持し、一番上の基板保持具１５Ｕはウエハを保持していない。さらに、プロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓにはウエハは載置されておらず、移送室１４（図３）内の搬送アーム１６は、一端においてプロセスチャンバ１５ｂにより処理される基板（以下、未処理基板）ＷＵ１を保持している。

まず、基板搬送機構１５０が下降して、搬送アーム１６が基板保持具１５Ｕの上方に進入できるように基板搬送機構１５０の上下方向の位置決めが行われる。次に、上から２番目の基板保持具１５Ｍが回動シャフト１５Ｌにより回動し、処理済みのウエハＷＰ１を一時的にサセプタＳの上方に保持する（図８（ｂ））。このときの基板保持具１５Ｍの回動角度は約８０°であるが、ウエハＷＰ１のサイズにより決定して良いことは勿論である（基板保持具１５Ｕ，１５Ｄについても同様）。

次いで、バッファチャンバ１５ａと移送室１４との間のゲート弁ＧＶ１が開き、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内へ進入し、未処理ウエハＷＵ１を基板保持具１５Ｕの上方に保持する（図８（ｃ））。基板搬送機構１５０が上昇すると、搬送アーム１６は基板保持具１５Ｕの切欠部１５ｃを相対的に上から下に通り抜け、これにより、未処理ウエハＷＵ１が基板保持具１５Ｕにより受け取られる（図９（ａ））。ウエハＷＵ１が基板保持具１５Ｕに受け取られた後も、搬送アーム１６は移送室１４内へ戻ることなく、そのままの位置に待機している。

次に、処理済みのウエハＷＰ１をサセプタＳの上方に保持している基板保持具１５Ｍが、回動シャフト１５Ｌにより回動し、ホームポジションへ戻る（図９（ｂ））。このとき、基板保持具１５Ｍが一番上の基板保持具１５Ｕと搬送アーム１６との間に進入できるように、基板搬送機構１５０の高さが調整されている。基板保持具１５Ｍがホームポジションに戻った後に、回動シャフト１５Ｌ（基板搬送機構１５０）が下降すると、搬送アーム１６が基板保持具１５Ｍの切欠部１５ｃを相対的に下から上に通り抜け、これにより、処理済みのウエハＷＰ２が搬送アーム１６により受け取られる（図９（ｃ））。この後、搬送アーム１６はウエハＷＰ２を移送室１４へ搬出する。以上の動作により、図１０（ａ）に示すように、基板保持具１５Ｕが未処理ウエハＷＵ１を保持し、基板保持具１５Ｍはウエハを保持しておらず、基板保持具１５Ｄが処理済みのウエハＷＰ２を保持していることとなる。

この後、搬送アーム１６が回転軸Ｃ１（図２）の回りに１８０°回転することにより、搬送アーム１６の他端のもう１枚の未処理ウエハＷＵ２がバッファチャンバ１５ａの前に移動する。また、一番下の基板保持具１５Ｄが回動シャフト１５Ｌにより回動し、処理済みのウエハＷＰ２をサセプタ１５Ｓの上方に保持する（図１０（ｂ））。

次に、未処理ウエハＷＵ２を保持する搬送アーム１６が基板保持具１５Ｕ，１５Ｍの間に進入し、一時的にウエハＷＵ２を基板保持具１５Ｕ，１５Ｍの間に保持する（図１０（ｃ））。このとき、基板保持具１５Ｕ，１５Ｍの間に進入できるように基板搬送機構１５０が上下方向に位置決めされている。続けて、回動シャフト１５Ｌが上昇すると、未処理ウエハＷＵ２が搬送アーム１６から基板保持具１５Ｍに渡される。このときには、回動シャフト１５Ｌは、処理済みのウエハＷＰ２をサセプタ１５Ｓの上方に保持する基板保持具１５Ｍが基板保持具１５Ｄと搬送アーム１６との間に戻ることができるまで上昇する（図１１（ａ））。そして、基板保持具１５Ｍが回動シャフト１５Ｌにより回動し、ホームポジションへ戻る（図１１（ｂ））。次に、回動シャフト１５Ｌが下降すると、処理済みのウエハＷＰ２が基板保持具１５Ｄから搬送アーム１６へ移される（図１１（ｃ））。次いで、搬送アーム１６が処理済みのウエハＷＰ２を移送室１４へ搬出する。以上の動作により、図１２に示すように、バッファチャンバ１５ａ内において、基板保持具１５Ｕが未処理ウエハＷＵ１を保持し、基板保持具１５Ｍが未処理ウエハＷＵ２を保持し、基板保持具１５Ｄは保持していないこととなる。

この後、未処理ウエハＷＵ１，ＷＵ２がバッファチャンバ１５ａからプロセスチャンバ１５ｂへ順番に搬送されて、これらのウエハＷＵ１，ＷＵ２に対して所定のプロセスが行われる。以降、上述の動作が繰り返されて、所定枚数のウエハＷに対するプロセスが終了する。

本実施形態において、搬送アーム１６は、未処理ウエハＷＵ１を一番上の基板保持具１５Ｕに渡し、上から２番目の基板保持具１５Ｍから処理済みのウエハＷＰ１を受け取ってから移送室１４へ戻ることができる。また、搬送アーム１６は、未処理ウエハＷＵ２を上から２番目の基板保持具１５Ｍへ渡し、一番下の基板保持具１５Ｄから処理済みのウエハＷＰ２を受け取ってから移送室１４へ戻ることができる。すなわち、搬送アーム１６は、処理済みウエハの搬出と未処理ウエハの搬入のために２往復する必要はなく、ウエハの搬入出に要する時間を短縮することができる。

また、比較的大型の主搬送装置１６（搬送アーム１６）と、比較的小型で小回りのきく基板搬送機構１５０とが協働する効果もまた奏される。

（第４の実施形態）
続いて、図１３（ａ）から図１４（ｄ）を参照しながら、上述の基板処理装置１０において実施される、本発明の第４の実施形態による基板搬送方法について説明する。なお、図１３（ａ）から図１４（ｄ）は、バッファチャンバ１５ａおよびプロセスチャンバ１５ｂの平面図である。また、本実施形態において使用されるプロセスモジュール１５は、バッファチャンバ１５ａに、２つの基板保持具１５Ｕ，１５Ｄを有する基板搬送機構を備えている。

図１３（ａ）を参照すると、バッファチャンバ１５ａの内部において、基板保持具１５が、プロセスチャンバ１５ｂにて既に処理されたウエハ（以下、処理済みのウエハ）ＷＰ１を保持している。基板保持具１５Ｕの下の基板保持具１５Ｄはウエハを保持していない。さらに、プロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓにはウエハは載置されておらず、移送室１４（図３）内の搬送アーム１６は、一端においてプロセスチャンバ１５ｂにより処理されるウエハ（以下、未処理ウエハ）ＷＵ１を保持している。

まず、基板保持具１５Ｕ，１５Ｄの間に搬送アーム１６が進入することができるように、回動シャフト１５Ｌが昇降して、基板搬送機構の上下方向の位置決めが行われる。次いで、ゲート弁ＧＶ１が開いて、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内へ進入し（図１３（ｂ））、基板保持具１５Ｕ，１５Ｄの間に未処理ウエハＷＵ１を保持する。

回動シャフト１５Ｌが上昇すると、基板保持具１５Ｄは搬送アーム１６から未処理ウエハＷＵ１を受け取り、続けて、ゲート弁ＧＶ２が開くと、基板保持具１５Ｄは回動シャフト１５Ｌにより回動し（図１３（ｃ））、未処理ウエハＷＵ１をサセプタＳの上方に保持する。基板保持具１５Ｄの回動角度は約８０°である。次に、サセプタ１５Ｓの昇降ピン１５Ｐが上昇し、基板保持具１５Ｄの対応するスリット１５ｔ（図３）を通り抜けて、未処理ウエハＷＵ１を受け取る。また、回動シャフト１５Ｌが下降することにより、基板保持具１５Ｕにより保持されていた処理済みのウエハＷＰ１が搬送アーム１６へ移される（図１３（ｄ））。

次いで、基板保持具１５Ｄが回動シャフト１５Ｌにより回動し（図１４（ａ））、ウエハを保持せずにサセプタＳの上方からホームポジションへと戻り、ゲート弁ＧＶ２が閉まる。プロセスチャンバ１５ｂ内では、昇降ピン１５Ｐが下降することにより、未処理ウエハＷＵ１がサセプタ上に載置され、一方、処理済みのウエハＷＰ１は、搬送アーム１６によりバッファチャンバ１５ａから移送室１４へ搬出される（図１４（ｂ））。この後、搬送アーム１６が搬出したウエハＷＰ１を他のチャンバまたはロードロック室１３へ搬入する一方、プロセスチャンバ１５ｂ内において、サセプタＳ上のウエハＷＵ１に対して所定のプロセスが行われる（図１４（ｃ））。

プロセスが終了した後、昇降ピン１５Ｐと基板保持具１５Ｕとにより、処理済みのウエハＷＰ（処理されたウエハＷＵ１）がバッファチャンバ１５ａ内に搬出され、基板保持具１５Ｕのホームポジションに保持される。一方、搬送アーム１６は、他の未処理ウエハを保持し、バッファチャンバ１５ａの前に待機する。すなわち、図１３（ａ）に示す配置に戻り、以降、上述の動作が繰り返されて、所定枚数のウエハＷに対してプロセスが行われる。

以上、第４の実施形態の基板搬送方法によれば、搬送アーム１６は、未処理ウエハＷＵ１を基板保持具１５Ｄに渡し、基板保持具１５Ｕから処理済みのウエハＷＰ１を受け取ってから移送室１４へ戻ることができる。したがって、搬送アーム１６は、処理済みのウエハの搬出と未処理ウエハの搬入のために２往復する必要はなく、ウエハの搬入出に要する時間を短縮することができる。

また、基板保持具１５Ｄは、受け取った未処理ウエハＷＵ１をサセプタ１５Ｓ上に載置してからホームポジションへ戻るため、未処理ウエハＷＵ１を保持したままホームポジションとサセプタ１５Ｓの上方の位置との間を往復することがない。すなわち、基板保持具１５Ｄの往復動作を減らすことができため、搬送時間の低減が期待される。さらに、搬送アーム１６は、サセプタ１５Ｓ上の未処理ウエハＷＵ１に対してプロセスが行われ、このウエハが基板保持具１５Ｄによってホームポジションに戻される間に、基板保持具１５Ｕから受け取った処理済みのウエハＷＰ１を他のプロセスチャンバまたは基板格納部に搬入し、他の未処理ウエハを取ってくることも可能である。このため、搬送アーム１６の待機時間を低減して搬送時間の低減を図ることも可能である。また、この場合、主搬送装置１６は一方端にのみウエハＷを保持することができる搬送アーム１６を有してもよい。

（第５の実施形態）
以下、図１５（ａ）から図１６（ｂ）までを参照しながら、本発明の第５の実施形態として、プロセスモジュールの変形例について説明する。

図１５（ａ）は、変形例のプロセスモジュールの平面図であり、ここでは、ホームポジションに位置する基板保持具１５ＴＵが示されている。図示のとおり、基板保持具１５ＴＵには、図３（ａ）等に示す基板保持具１５Ｕの切欠部１５ｃと同様に、搬送アーム１６の幅より広い幅を有する切欠部１５ｃが形成されている。これにより、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内に進入した場合にも、基板保持具１５ＴＵの昇降が許容される。また、基板保持具１５ＴＵには、３つのスリット１５ｔが形成されている。これらのスリット１５ｔは、後述するように基板保持具１５ＴＵが直線状に往復可能であることを反映して、直線状の形状を有している。

また、基板保持具１５ＴＵは、２つの水平駆動部１５Ｒ１により両側から支持されている。水平駆動部１５Ｒ１は、リニア駆動機構１５Ｒ２と、基板保持具１５ＴＵを支持する支持部をかねるリニア駆動機構１５Ｒ３とを含み、これらが摺動することにより、基板保持具１５ＴＵを移動してホームポジションとプロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓの上方とに位置させることができる。

変形例のプロセスモジュール１５を図１５（ａ）の矢印Ａ１５の方向から見た側面図である図１５（ｂ）を参照すると、基板保持具１５ＴＵの下方には、基板保持具１５ＴＭ，１５ＴＤが配置されている。基板保持具１５ＴＭ，１５ＴＤは、基板保持具１５ＴＵと同様に、それぞれ水平駆動部１５Ｒ１により水平移動可能に支持され、ホームポジションとプロセスチャンバ１５ｂ内のサセプタ１５Ｓの上方とに位置することができる。また、基板保持具１５ＴＵ，１５ＴＭ，１５ＴＤに対応する３つの水平駆動部１５Ｒ１は、下部に昇降駆動部１５Ａａが結合されるロッド１５Ｌ２により支持されており、これにより、基板保持具１５ＴＵ，１５ＴＭ，１５ＴＤが昇降される。

図１６（ａ）は変形例のプロセスモジュール１５を示す他の平面図であり、図１６（ｂ）は、変形例のプロセスモジュール１５を図１６（ａ）の矢印Ａ１６の方向から見た他の概略側面図である。これらの図においては、ゲート弁ＧＶ２が開いており、基板保持具１５ＴＵがプロセスチャンバ１５ｂ内へ進入し、サセプタ１５Ｓの上方に位置している。図示のとおり、上述のリニア駆動機構１５Ｒ２がプロセスチャンバ１５ｂ内まで延び、さらに、リニア駆動機構１５Ｒ３がリニア駆動機構１５Ｒ２に対して摺動することにより、基板保持具１５ＴＵをサセプタ１５Ｓの上方に保持している。図１６（ａ）に示されるように、サセプタ１５Ｓの昇降ピン１５Ｐは、サセプタ１５Ｓの上方に位置する基板保持具１５ＴＵ（１５ＴＭ，１５ＴＤ）のスリット１５ｔにそれぞれ対応した位置に位置決めされている。このため、昇降ピン１５Ｐの先端は、スリット１５ｔを通り抜けて基板保持具１５ＴＵ（１５ＴＭ，１５ＴＤ）の上方に突出することができる。また、基板保持具１５ＴＵ（１５ＴＭ，１５ＴＤ）は、昇降ピン１５Ｐが上方に突出している場合であっても水平方向に移動することができる。これにより、基板保持具１５ＴＵ（１５ＴＭ，１５ＴＤ）と昇降ピン１５Ｐとの間でウエハＷの受け渡しが可能となり、昇降ピン１５Ｐの昇降により、ウエハＷがサセプタ１５Ｓ上に載置され、サセプタ１５Ｓから持ち上げられる。

以上のように構成される変形例のプロセスモジュール１５（およびこれを備える基板処理装置１０）においても、第２から第４の実施形態による基板搬送方法を実施することができ、これらの基板搬送方法による効果が奏される。

以上、幾つかの実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されさるものではなく、クレームされた本発明の範囲内で種々の変形や変更が可能である。

図３から図１２においては、３つの基板保持具１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄを有する基板搬送機構１５０を説明したが、基板搬送機構１５０は４つ以上の基板保持具を有して良い。たとえば、ウエハカセットに収容可能なウエハＷの最大枚数よりも１つ多い数の基板保持具を設ければ、一つのウエハカセットに収容されるすべてのウエハＷをバッファチャンバ１５ａ内に格納してから、ウエハＷを順番にプロセスチャンバ１５ｂへ搬送してプロセスを行うことができる。この場合であっても、搬送アーム１６の１往復の間に処理済みのウエハＷと未処理ウエハＷとの入れ換えを行うことができるため、ウエハ搬送に要する時間を短縮することができる。また、バッファチャンバ１５ａとプロセスチャンバ１５ｂとの間では、ウエハＷが入れ違いに搬入出されるため、ウエハの搬送時間を短縮できる。

また、上記の実施形態において基板搬送機構１５０は昇降駆動部１５Ａａにより昇降可能に構成され、基板保持具１５Ｕ等の昇降によってウエハＷを搬送アーム１６に受け渡しているが、他の実施形態においては、主搬送装置１６を昇降可能に構成することにより、基板搬送アーム１６ａと基板保持具１５Ｕ等との間のウエハの受け渡しを実現しても良い。

また、昇降駆動部１５Ａａは、基板搬送機構１５０全体を昇降するのではなく、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等を個別に昇降できるように構成されて良い。

さらに、第４の実施形態においては、基板搬送機構１５０が２つの基板保持具１５Ｕ，１５Ｄを有しているが、基板搬送機構１５０が３つ以上の基板保持具を有している場合にも、第４の実施形態による基板搬送方法を実施できることは勿論である。また、基板保持具１５Ｄが未処理ウエハＷＵ１をサセプタ１５Ｓ上に載置し、バッファチャンバ１５ａのホームポジションへ戻ってから、搬送アーム１６が処理済みのウエハＷＰ１を移送室１４へ搬出するのではなく、基板保持具１５Ｄが未処理ウエハＷＵ１をサセプタ１５Ｓ上に載置している間に、搬送アーム１６が処理済みのウエハＷＰ１を移送室１４へ搬出しても良い。

さらにまた、プロセスモジュール１５はバッファチャンバ１５ａとプロセスチャンバ１５ｂを有しているが、プロセスチャンバ１５ｂで行われるプロセスによっては、プロセスモジュール１５は一つチャンバのみを有し、この一つのチャンバ内に基板搬送機構１５０およびサセプタ１５Ｓを配置して良い。

また、上記の実施形態においては、基板処理装置１０は複数のプロセスモジュール１５を有しているが、別の実施形態においては、基板処理装置１０は一つのプロセスモジュール１５のみを有していてもよい。さらに、上記の実施形態においては、プロセスモジュール１５のプロセスチャンバ１５ｂには、１枚のウエハＷが載置されるサセプタ１５Ｓが配置されるが、更に別の実施形態においては、プロセスチャンバ１５ｂには複数のウエハＷを載置可能なウエハプレート（ウエハトレイ）が載置されるサセプタを配置しても良い。

また、上記の実施形態においては、基板保持具１５Ｕ等は湾曲形状を有するスリット１５ｔを有し、基板保持具１５ＴＵは直線状のスリット１５ｔを有しているが、他の実施形態においては、昇降ピン１５Ｐによって、ホームポジションとサセプタ１５Ｓの上方の位置との間の移動が阻害されず、ウエハＷを確実に保持可能である限り、スリット１５ｔの形状は任意に決定して良い。また、切欠部１５ｃの形状も任意に決定して良い。すなわち、搬送アーム１６がバッファチャンバ１５ａ内に進入している場合に、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等が搬送アーム１６に対して相対的に昇降することができ、かつ、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等が上昇した昇降ピン１５Ｐに阻害されることなく移動できる限りにおいて、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等の形状を適宜変更して良い。具体的には、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等の移動方向（経路）に応じて決定して良い。

さらに、上記の実施形態においては、基板保持具１５Ｕ（１５ＴＵ）等のスリット１５ｔの数はサセプタ１５Ｓの昇降ピン１５Ｐの数と等しく、昇降ピン１５Ｐのそれぞれが対応する一つのスリット１５ｔを上下方向に、または相対的に水平方向に通り抜けることができるが、一つのスリット１５ｔに対して複数（例えば２つ）の昇降ピン１５Ｐが取り抜けることができるように、スリット１５ｔを形成しても良い。例えば、第５の実施形態において、基板保持具１５ＴＵに長短２つのスリット１５ｔを形成し、２つの昇降ピン１５Ｐが長い方のスリット１５ｔを通り抜けることができるように昇降ピン１５Ｐを配置しても良い。

また、第２から第４の実施形態による基板搬送方法は、個別に実施する必要はなく、適宜切り替えて実施しても良い。たとえば一ロットのウエハＷに対してプロセスを行う過程で、状況に応じて、たとえば第４の実施形態による基板搬送方法から第２の実施形態による基板搬送方法に変更しても良い。

１０・・・基板処理装置、１１・・・カセットステージ、１２・・・搬送室、１３・・・ロードロック室、１４・・・移送室、１５・・・プロセスモジュール、１５ａ・・・バッファチャンバ、１５ｂ・・・プロセスチャンバ、１６・・・主搬送装置、１６ａ・・・搬送アーム、ＧＶ１，ＧＶ２・・・ゲート弁、１５０・・・基板搬送機構、１５Ｕ，１５Ｍ，１５Ｄ・・・基板保持具、１５Ｌ・・・回動シャフト、１５Ｓ・・・サセプタ、１５ｃ・・・切欠部、１５ｔ・・・スリット、１５Ａａ・・・昇降駆動部。

Claims (14)

1. 基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部と、
   外部の基板搬送装置の搬送アームに対して基板受け渡しが行われる第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能な複数の基板保持具を含む基板搬送機構と、
   前記基板搬送機構を昇降する昇降部と、を備え、
   前記基板保持具は、
   前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有し、
   基板を保持したまま前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能であり、
   一の基板を保持する前記搬送アームを、当該一の基板が前記第１の位置に保持されるように移動し待機させ、
   前記第１の位置に前記搬送アームにより保持される前記一の基板を、前記複数の基板保持具のうちの一の基板保持具へ、当該一の基板保持具が上昇して当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記第１の位置において受け渡し、
   前記一の基板を受け取った前記一の基板保持具を、当該一の基板を保持したまま前記第２の位置へ移動し、
   前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が下降して当該他の基板保持具の切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、当該他の基板保持具から、前記第１の位置に待機する前記搬送アームへ他の基板を受け渡すように構成されたプロセスモジュール。
2. 前記複数の基板保持具のそれぞれを、所定の回動軸を中心に回動して前記第１の位置と前記第２の位置とに位置させる回動機構を更に備える、請求項１に記載のプロセスモジュール。
3. 前記複数の基板保持具の回動角度が９０°以下である、請求項２に記載のプロセスモジュール。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のプロセスモジュールと、
   前記載置部が配置される密閉可能な処理室と、
   前記基板搬送機構が配置され、前記処理室に連通可能に結合される密閉可能なバッファチャンバと、
   前記基板搬送装置が配置され、１又は複数の前記バッファチャンバが連通可能に結合され得る密閉可能な移送室と
   を備える基板処理装置。
5. 前記処理室、前記バッファチャンバ、および前記移送室が減圧に排気可能である、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記搬送アームが、一端に基板を保持可能な第１の基板保持領域と、他端に基板を保持可能な第２の基板保持領域とを有し、前記第１の基板保持領域と前記第２の基板保持領域との間に回転中心を有する、請求項４又は５に記載の基板処理装置。
7. プロセスモジュールの外部の基板搬送装置の搬送アームと、前記プロセスモジュール内に配置される、基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部との間で基板を受け渡す基板搬送方法であって、
   一の基板を保持する前記搬送アームを、当該一の基板が第１の位置に保持されるように移動し待機させるステップと、
   前記第１の位置に前記搬送アームにより保持される前記一の基板を、前記第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能で、前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有する複数の基板保持具のうちの一の基板保持具へ、当該一の基板保持具が上昇して当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記第１の位置において受け渡すステップと、
   前記一の基板を受け取った前記一の基板保持具を、当該一の基板を保持したまま前記第２の位置へ移動するステップと、
   前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が下降して当該他の基板保持具の切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、当該他の基板保持具から、前記第１の位置に待機する前記搬送アームへ他の基板を受け渡すステップと
   を含む基板搬送方法。
8. 前記一の基板を、前記第２の位置へ移動された前記一の基板保持具から前記載置部へ載置するステップを更に含む、請求項７に記載の基板搬送方法。
9. 前記第２の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に回動して前記第２の位置へ至る、請求項７又は８に記載の基板搬送方法。
10. 前記一の基板保持具の回動角度が９０°以下である、請求項９に記載の基板搬送方法。
11. プロセスモジュールの外部の基板搬送装置の搬送アームと、前記プロセスモジュール内に配置される、基板が載置され、載置された当該基板に対して基板処理が行われる載置部との間で基板を受け渡す基板搬送方法であって、
    第１の位置と前記載置部の上方の第２の位置とにそれぞれ独立に位置することができ、それぞれ基板を保持可能で、前記搬送アームが上下に通り抜けるのを許容する切欠部を有する複数の基板保持具のうちの一の基板保持具に保持される一の基板を前記第２の位置へ移動するステップと、
    他の基板を保持する前記搬送アームを、当該他の基板が前記第１の位置に保持されるように移動し待機させるステップと、
    前記第１の位置に待機する前記搬送アームが、前記第１の位置において、前記複数の基板保持具のうちの他の基板保持具が上昇して当該他の基板保持具の切欠部を上下に通り抜けることにより、前記他の基板を当該他の基板保持具へ受け渡すステップと、
    前記一の基板保持具を、前記第１の基板を保持したまま前記第２の位置から前記第１の位置へ移動するステップと、
    前記第１の位置において、前記一の基板保持具が下降して、当該一の基板保持具の前記切欠部を前記搬送アームが上下に通り抜けることにより、前記一の基板保持具から前記搬送アームへ前記一の基板を受け渡すステップと
    を含む基板搬送方法。
12. 前記第２の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に所定の回動角度で回動して前記第２の位置へ至る、請求項１１に記載の基板搬送方法。
13. 前記第１の位置へ移動するステップにおいて、前記一の基板保持具が所定の回動軸を中心に所定の回動角度で回動して前記第１の位置へ至る、請求項１１又は１２に記載の基板搬送方法。
14. 前記回動角度が９０°以下である、請求項１２又は１３に記載の基板搬送方法。

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