KR20120006950A - 진공 처리 장치 - Google Patents

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마사미치 하라
야스시 미즈사와
도시하루 히라타
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 복수의 처리 영역에 있어서 각각 기판에 대해 진공 처리를 실행함에 있어서, 장치 전체의 풋프린트를 억제하면서, 기판의 이송 탑재에 요하는 시간을 짧게 억제할 수 있는 진공 처리 장치를 제공한다. 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)간에, 상류측에서 하류측을 향해 일렬로 3개의 처리 유닛(11) 및 반송 모듈(12)을 순차적으로 기밀하게 배열한다. 또한, 각각의 처리 유닛(11)내에 상류측으로부터 웨이퍼(W)를 이송 탑재하기 위한 웨이퍼 반송 장치(24)를 배치하는 동시에, 하류단의 처리 유닛(11)으로부터 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)의 이송 탑재를 실행하기 위한 웨이퍼 반송 장치(24)를 반송 모듈(12)내에 마련한다. 그리고, 제 1 로드록실(2a)로부터 상류단의 처리 유닛(11)에의 웨이퍼(W)의 이송 탑재와, 하류단의 처리 유닛(11)으로부터 제 2 로드록실(2b)에의 웨이퍼(W)의 이송 탑재와, 상류측의 처리 유닛(11a)으로부터 하류측의 처리 유닛(11)에의 웨이퍼(W)의 이송 탑재를 동시에 실행한다.

Description

진공 처리 장치{VACUUM PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판에 대해 진공 처리를 실행하는 진공 처리 장치에 관한 것이다.
기판, 예를 들면, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)에 대해 진공 처리를 실행하는 진공 처리 장치로서, 내부가 진공 분위기로 유지된 진공 반송실의 측면에 복수의 처리 챔버를 방사상으로 접속하고, 해당 진공 반송실내에 있어서 연직축 주위에 회전 가능 및 승강 가능하게 마련된 공통의 웨이퍼 반송 장치(이송 탑재 기구)에 의해 이들 처리 챔버에 대해 웨이퍼를 반입 및 반출하는 멀티 챔버 시스템이나 클러스터 툴(cluster tool)이라 불리는 장치가 알려져 있다. 이 웨이퍼 반송 장치는 웨이퍼를 아래쪽측으로부터 지지하여 웨이퍼의 반입과 반출을 각각 실행하는 픽(pick)을, 예를 들면, 2개 구비하고 있고, 이들 픽의 진퇴 및 회전 동작에 의해서 복수개의 웨이퍼를 처리 챔버에 대해 순차 반입 및 반출하도록 구성되어 있다.
각각의 처리 챔버의 처리 영역에 있어서 실행되는 진공 처리로서는, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition)나 PVD(Physical Vapor Deposition) 등의 성막 처리, 혹은 에칭(etching)이나 애싱(ahsing) 등의 플라즈마 처리를 들 수 있다. 그리고, 이 장치에서는 각각의 웨이퍼에 대해 처리 챔버의 어느 것에 있어서 서로 동일한 처리를 병렬로 실행하는 경우(패래럴(parallel) 처리)나, 이들 처리 챔버에 차례로 반송되어, 서로 다른 복수 종류의 처리를 각각의 웨이퍼에 연속해서 실행하는 경우(시리얼(serial) 처리)가 있다.
여기서, 이 장치에서는 복수의 처리 챔버 중, 예를 들면, 2개의 처리 챔버에서 진공 처리가 거의 동시에 종료한 경우에는 이들 2개의 처리 챔버에 있어서의 웨이퍼의 반입 및 반출의 타이밍이 중첩되어 버린다. 이 경우에는 웨이퍼 반송 장치가 이들 처리 챔버 중의 하나의 처리 챔버에 대한 반송 동작을 종료할 때까지 다른 처리 챔버에는 다음의 웨이퍼를 반입할 수 없으므로, 해당 다른 처리 챔버는 이른바 대기하게 된다. 이 때, 전술한 시리얼 처리의 경우에는 각각의 처리 챔버에서의 처리가 종료한 후, 이들 처리 챔버로부터 계속해서 처리를 실행하는 처리 챔버에 웨이퍼를, 예를 들면, 일제히 반송하게 되므로, 처리 챔버의 대수(연속 처리의 종류의 수량)가 많아질수록, 대기하는 웨이퍼가 많아져 버린다.
또한, 각각의 처리 챔버에 있어서 처리에 요하는 처리 시간이 짧아질수록, 웨이퍼의 반입 및 반출의 타이밍이 중첩되기 쉬워지고, 처리 챔버의 대기 시간이 길어진다. 따라서, 장치 전체의 스루풋(throughput)을 향상시키기 위해, 예를 들면, 각각의 처리 챔버에서의 처리 시간을 단축해도, 단축한 분만큼 처리 챔버가 대기하게 되는 경우가 있고, 처리 시간이 짧아짐에 따라 반송 율속(律速)의 정도가 커져 스루풋을 개선하기 어렵게 되어 버린다.
특허문헌 1, 2에는 진공 분위기에서 처리를 실행하는 장치에 대해 기재되어 있지만, 기술한 과제에 대해서는 검토되어 있지 않다. 특허문헌 3에는 대기 분위기에서 처리실에 대해 2개의 반송 아암(arm)을 이용하여 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 각각 실행하는 기술에 대해 기재되어 있지만, 진공 분위기에서의 처리에 대해서는 검토되어 있지 않다. 또한, 특허문헌 4에는 반송 기구의 주위에 처리 유닛을 마련하여, 이들 처리 유닛에 대해 반송 기구의 각 아암에 의해서 기판을 거의 동시에 들어 올리는 것에 의해서, 기판의 반송 시간에 의해서 스루풋이 율속되지 않는 기술에 대해 기재되어 있지만, 반송 기구에는 각 아암을 회전시키는 기구가 필요하게 되므로 반송 기구가 대형화되어 버린다.
특허문헌 5∼7에는 대기측과 진공측의 사이에서 기판의 반송을 실행하는 로드록(load-lock) 구조에 대해 기재되어 있지만, 대기측의 반송 아암의 반송 속도가 진공측의 기판의 반송이나 처리를 따라갈 수 없는 구조로 되어 있다.
일본국 특허공개공보 평성8-111449호 일본국 특허공개공보 제2001-53131호 일본국 특허공개공보 제2009-16727호 일본국 특허공개공보 제2003-174070호(단락 0031, 도 1) 미국특허공보 6,059,507호 미국특허공보 6,079,928호 미국특허공보 5,909,994호
본 발명은 복수의 처리 영역에 있어서 각각 기판에 대해 진공 처리를 실행함에 있어서, 장치 전체의 풋프린트를 억제하면서, 각각의 처리 영역에 있어서 기판의 진공 처리를 종료하고 나서 다음의 기판에 대해 진공 처리를 시작할 때까지의 시간을 짧게 억제할 수 있는 진공 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 진공 처리 장치는 기판에 대해 진공 처리를 실행하는 진공 처리 장치에 있어서, 상압 분위기로부터 기판이 반입되는 반입용의 예비 진공실과, 상기 예비 진공실에 접속되고, 진공 분위기로 유지되는 처리 스테이션과, 상기 처리 스테이션에 접속되고, 상기 처리 스테이션에서 처리된 기판을 상압 분위기로 반출하기 위한 반출용의 예비 진공실과, 상기 진공 처리 장치의 운전 제어를 실행하는 제어부를 구비하고, 상기 처리 스테이션은, 각각 기판을 진공 처리하는 복수의 처리 영역을 서로 간격을 두고 일렬로 배열하고, 상류측의 처리 영역에서 하류측의 처리 영역으로 순차적으로 기판이 이송 탑재되는 처리 영역의 열과, 상기 반입용의 예비 진공실내의 기판을, 상기 처리 영역의 열의 상류단에 위치하는 처리 영역에 이송 탑재하기 위한 반입용의 이송 탑재 기구와, 서로 인접하는 상기 처리 영역의 사이에 배치된 수수용의 이송 탑재 기구와, 상기 처리 영역의 열의 하류단에 위치하는 처리 영역으로부터 기판을 상기 반출용의 예비 진공실로 이송 탑재하기 위한 반출용의 이송 탑재 기구를 구비하고, 상기 제어부는, 반입용의 예비 진공실로부터 처리 영역의 열의 하류단에 위치하는 처리 영역에 이르기까지 각 기판을 1개 하류측의 처리 영역에 이송 탑재하는 이송 탑재 동작군 중의 적어도 2개의 이송 탑재 동작에 대해, 일부끼리의 시간대 또는 전부의 시간대를 중첩하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 진공 처리 장치는 다음과 같이 구성해도 좋다.
상기 제어부는 상기 이송 탑재 동작군 중의 모든 이송 탑재 동작을 동시에 실행하도록 제어 신호를 출력하는 구성이어도 좋다.
또한, 상기 복수의 처리 영역, 상기 반입용의 이송 탑재 기구, 상기 수수용의 이송 탑재 기구 및 상기 반출용의 이송 탑재 기구는 공통의 진공용기내에 배치되어 있는 구성이어도 좋다.
또한, 상기 복수의 처리 영역의 각각에 대해, 상류측에 인접하는 이송 탑재 기구의 설치 영역과의 사이 및 하류측에 인접하는 이송 탑재 기구의 설치 영역과의 사이의 적어도 한쪽을 칸막이벽에 의해 구획하는 동시에 이 칸막이벽에 칸막이 밸브를 마련해서 양 영역을 기밀하게 구획하고, 상기 칸막이 밸브를 거쳐서 이송 탑재 기구에 의해 기판의 이송 탑재가 실행되는 구성이어도 좋다.
또한, 상기 처리 영역의 열은 직선형상으로 형성되고, 상기 반입용의 예비 진공실은 상기 처리 영역의 열의 일단측에 배치되고, 반출용의 예비 진공실은 상기 처리 영역의 열의 타단측에 배치되는 구성이어도 좋다.
또한, 상기 처리 영역의 열은 서로 병렬로 배치된 복수의 처리 영역의 열로 이루어지고, 서로 인접하는 처리 영역의 열 중, 한쪽의 처리 영역의 열의 일단부에 위치하는 처리 영역과 다른 쪽의 처리 영역의 열의 일단부에 위치하는 처리 영역과의 사이에서 기판을 이송 탑재하는 수수용의 이송 탑재 기구를 구비하고, 상기 서로 병렬로 배치된 복수의 처리 영역의 열은 1개의 굴곡된 기판 탑재 이송로를 형성하고 있는 구성이어도 좋다.
또한, 처리 영역의 배열 방향을 전후 방향으로 하면, 상기 수수용의 이송 탑재 기구는 서로 인접하는 처리 영역끼리의 사이의 좌측 부근 또는 우측 부근에 배치되어 수수용의 이송 탑재 기구와 처리 영역의 배치 레이아웃이 지그재그 형상으로 형성되는 구성이어도 좋다.
또한, 상기 반입용의 예비 진공실 및 상기 반출용의 예비 진공실에 각각 대응하도록 마련되고, 각각 상압 분위기인 반입용의 상압 반송실 및 반출용의 상압 반송실과, 상기 반입용의 상압 반송실 및 상기 반출용의 상압 반송실에 각각 마련되고, 상기 반입용의 예비 진공실내에 기판을 수수하는 제 1 반송 기구 및 상기 반출용의 예비 진공실로부터 기판을 수취하는 제 2 반송 기구와, 상기 처리 영역의 열에 따라 배치되는 동시에, 상기 반출용의 상압 반송실내의 처리후의 기판을 상기 반입용의 상압 반송실내에 반송하기 위한 상압 분위기로 하는 영역을 형성하고, 상기 처리후의 기판을 반송하는 귀로용의 반송 기구가 배치된 상압 반송로를 구비한 구성이어도 좋다.
도 1은 본 발명의 진공 처리 장치의 일예를 나타내는 사시도이고,
도 2는 상기 진공 처리 장치의 일예를 나타내는 평면도이고,
도 3은 상기 진공 처리 장치에 있어서의 처리 유닛의 일예를 나타내는 사시도이고,
도 4는 상기 진공 처리 장치에 있어서의 반송 모듈의 일예를 나타내는 사시도이고,
도 5는 상기 진공 처리 장치에 있어서의 처리 유닛을 나타내는 종단면도이고,
도 6은 상기 처리 유닛을 나타내는 횡단면도이고,
도 7 내지 도 9는 각각 상기 처리 유닛에 있어서 웨이퍼의 수수를 실행하는 상태를 나타내는 종단면도이고,
도 10 내지 도 17은 상기 진공 처리 장치의 동작을 나타내는 평면도이고,
도 18은 상기 진공 처리 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 19는 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 20 및 도 21은 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 22는 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 23은 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 24는 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 25는 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 26 및 도 27은 각각 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도 및 사시도이고,
도 28은 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 29는 상기 진공 처리 장치의 또 다른 예를 나타내는 평면도이고,
도 30 및 도 31의 각각은 도 29의 진공 처리 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이고,
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치에 적용 가능한 로드록실의 확대도이고,
도 33은 도 32의 로드록실을 구비하는 진공 처리 장치를 나타내는 종단면도이고,
도 34는 도 33의 진공 처리 장치의 웨이퍼 반송 장치를 나타내는 종단면도이고,
도 35 및 도 36은 도 32의 로드록실을 모식적으로 나타내는 평면도이고,
도 37 내지 도 45는 도 32의 로드록실을 구비하는 진공 처리 장치의 동작을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 진공 처리 장치의 실시형태의 일예에 대해, 도 1∼도 9를 참조하여 설명한다. 우선, 이 진공 처리 장치의 전체의 구성에 대해 설명하면, 이 장치는 기판인 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라 함)(Ｗ)에 대해 진공 분위기에서 처리를 실행하기 위해, 도 1중 X방향(전후 방향)으로 신장하도록 배치된 처리 스테이션(1)과, 이 처리 스테이션(1)에 대해 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 각각 실행하기 위해, 해당 처리 스테이션(1)의 도 2 중 처리 스테이션(1)의 길이방향에 있어서의 일단측 및 타단측에 각각 기밀하게 접속되고, 내부의 분위기를 각각 대기 분위기와 진공 분위기의 사이에서 전환 가능하게 구성된 예비 진공실인 반입용의 제 1 로드록실(2a) 및 반출용의 제 2 로드록실(2b)을 구비하고 있다.
이들 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)은 각각 2개의 웨이퍼(W)를 도 2 중 Y방향(처리 스테이션(1)의 길이 방향에 직교하는 방향)으로 횡배열로 배치할 수 있도록 구성되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)에는 해당 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)내에 수납된 웨이퍼(W)를 아래쪽측으로부터 올리고, 후술하는 웨이퍼 반송 장치(24)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위한 도시하지 않은 승강 핀(pin)이 마련되어 있다. 도 2중 ‘G’는 게이트 밸브이다. 여기서, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(W)는 처리 스테이션(1)에 있어서, 제 1 로드록실(2a)로부터 제 2 로드록실(2b)을 향해 반송되어 가기 때문에, 처리 스테이션(1)에서 보아 제 1 로드록실(2a)측을 상류측, 제 2 로드록실(2b)측을 하류측으로 해서 설명한다.
제 1 로드록실(2a)의 상류측 및 제 2 로드록실(2b)의 하류측에는 내 부가 대기(상압) 분위기의 대기 반송실(3a, 3b)이 각각 접속되어 있다. 이들 대기 반송실(3a, 3b)에는 로드 포트(loading port)를 이루는 탑재대(4a, 4b)가 복수 개소, 예를 들면, 4개소에 Y방향으로 배열되도록 각각 마련되어 있고, 각각의 탑재대(4a, 4b)에는, 예를 들면, 25개의 웨이퍼(W)가 수납된 반송 용기인 FOUP(10)이 탑재된다. 대기 반송실(3a, 3b)의 내부에는 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)과 FOUP(10)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위해, 연직축 주위로 회전 가능, 승강 가능 및 탑재대(4a, 4b)의 배열을 따라 평행하게 이동 가능하게 구성된 대기 반송 아암(5a, 5b)이 반송 기구로서 각각 마련되어 있다. 이들 대기 반송 아암(5a, 5b)은 도 2에서는 간략화해서 나타내고 있지만, 후술하는 웨이퍼 반송 장치(24)와 마찬가지로, 다관절 아암으로서 구성되어 있다.
계속해서, 처리 스테이션(1)에 대해 상세하게 설명한다. 이 처리 스테이션(1)은 웨이퍼(W)에 대하 각각 진공 처리를 실행하기 위한 복수, 예를 들면, 3개의 처리 유닛(11)과, 이들 처리 유닛(11)을 경유해서(통과해서) 처리가 종료한 웨이퍼(W)를 상기 제 2 로드록실(2b)로 반출하기 위한 반송 모듈(12)을 구비하고 있다. 이들 3개의 처리 유닛(11)에 각각 「11a」, 「11b」, 「11c」의 부호를 붙이면, 처리 유닛(11a, 11b, 11c) 및 반송 모듈(12)은 제 1 로드록실(2a)과 제 2 로드록실(2b)의 사이에서, 상기의 순서대로 상류측에서 하류측을 향해 일렬로 기밀하게 접속되어 있다. 이 예에서는 이들 처리 유닛(11)은 처리 유닛(11)의 측벽을 이루는 구획벽에 의해 기밀하게 구획되어 직선형상으로 배치되고, 이 구획벽에 마련된 칸막이 밸브인 게이트 밸브(G)를 개방하는 것에 의해서 해당 구획벽을 거쳐서 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 실행하도록 구성되어 있다.
이들 처리 유닛(11)은 후술하는 바와 같이 대략 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 도 2 중 상류측에서 두번째(중앙)의 처리 유닛(11b)을 예로 들고, 도 3을 참조해서 설명한다. 이 처리 유닛(11b)은 진공 펌프 등의 진공배기 장치(21)(도 5 참조)에 의해 배기로(41)를 거쳐서 내부가 진공 분위기로 유지되는 진공용기(22)와, 이 진공용기(22)내에 마련되고, 웨이퍼(W)를 탑재하여 진공 처리를 실행하는 탑재부(기판 탑재 위치)(23)와, 이 탑재부(23)에 대해 해당 처리 유닛(11b)보다도 상류측의 처리 유닛(11a)으로부터 웨이퍼(W)를 반입(탑재)하기 위한 수수용의 이송 탑재 기구인 웨이퍼 반송 장치(24)를 구비하고 있다. 이 예에서는 탑재부(23)는 처리 유닛(11a, 11b, 11c)의 배열에 직교하는 방향(좌우 방향)으로 서로 이간해서 2개소에 배치되어 있고, 웨이퍼 반송 장치(24)는 이들 탑재부(23)의 상류측에 각각 마련되어 있다. 이들 웨이퍼 반송 장치(24)는 2개의 탑재부(23)의 배열을 따라 평행하게 배치되어 있다. 도 3 중, ‘25’는 진공용기(22)를 아래쪽측으로부터 복수 개소에서 지지하는 지지체이다. 또한, 도 3은 진공용기(22)를 일부 잘라내어 나타내고 있다.
계속해서, 처리 유닛(11b)에 있어서의 진공용기(22)의 내부 영역에 대해 도 5 및 도 6을 참조해서 설명한다. 이 처리 유닛(11b)은, 예를 들면, PVD(Physical Vapor Deposition)에 의한 성막 처리를 실행하는 장치이며, 전술한 탑재부(23)는 진공용기(22)의 아래쪽에 마련된 승강 장치(31a)에 의해, 성막 처리를 실행하는 상부 위치와 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 하부 위치의 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 이 탑재부(23)는 해당 탑재부(23)에 대해 웨이퍼(W)를 정전 흡착하기 위한 정전 척(32a)과, 탑재부(23)상의 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 히터(32b)를 구비하고 있다.
또한, 진공용기(22)의 바닥면에는 웨이퍼 반송 장치(24)와의 사이에서 수수를 실행하기 위해, 지지 핀(34)이, 예를 들면, 3개소에 배치되어 있고, 탑재부(23)에는 이 지지 핀(34)이 관통하기 위한 관통 구멍(23a)이 형성되어 있다. 그리고, 도 7 및 도 8에도 나타내는 바와 같이, 탑재부(23)에 있어서의 웨이퍼(W)의 탑재면이 지지 핀(34)의 선단부보다도 아래쪽에 위치하도록 탑재부(23)를 하강시키면, 웨이퍼(W)는 지지 핀(34)에 의해 아래쪽측으로부터 지지되어 상기 탑재면으로부터 떨어진 상태로 된다. 도 5 중, ‘31b’는 승강 장치(31a)에 의해 탑재부(23)를 아래쪽측으로부터 승강 가능하게 지지하는 승강축이며, ‘31c’는 탑재부(23)의 하면과 진공용기(22)의 바닥면의 사이에서 승강축(31b)을 둘레 방향에 걸쳐서 기밀하게 둘러싸는 벨로우즈(bellows)이다. 또한, 도 5 중, ‘32c’, ‘32d’는 각각 정전 척(32a) 및 히터(32b)에 접속된 전원이며, ‘33’은 후술하는 바와 같이, 진공용기(22)내의 이온을 탑재부(23)상의 웨이퍼(W)에 인입하기 위한 바이어스용의 고주파 전원이다.
진공용기(22)의 천장면에는 상기 상부 위치에 있어서의 탑재부(23)상의 웨이퍼(W)에 대향하도록, 예를 들면, 티탄(Ti)으로 이루어지는, 예를 들면, 원판형상의 타겟체(35)가 마련되어 있고, 이 타겟체(35) 및 상부 위치에 있어서의 탑재부(23)를 외측에서 둘레 방향에 걸쳐 둘러싸서 티탄의 비산(飛散)을 억제하기 위해, 대략 원통형상의 보호 커버(36)가 마련되어 있다. 도 5 중, ‘35a’는 진공용기(22)내에 있어서 생성하는 아르곤 가스의 이온을 타겟체(35)에 잡아당기는 동시에, 탑재부(23)와 타겟체(35) 사이의 영역에 전위차를 발생시키는 것에 의해서, 해당 영역에 있어서 플라즈마를 발생시키기 위한 직류 전원이다. 타겟체(35)와 진공용기(22)의 천장면의 사이에는 절연 부재(38a)가 마련되어 있다. 또한, 도 5 중, ‘38b’는 보호 커버(36)와 진공용기(22)의 천장면의 사이에 마련된 절연 부재이다. 이들 타겟체(35), 탑재부(23) 및 보호 커버(36)에 의해 둘러싸이는 영역은 웨이퍼(W)에 대해 성막 처리가 실행되는 처리 영역을 이룬다.
탑재부(23)의 바깥둘레보다도 웨이퍼 반송 장치(24)측에 가까운 진공용기(22)의 저면에는 진공용기(22)내에 플라즈마 발생용의 가스인 아르곤(Ar) 가스 등을 공급하기 위한 가스 공급로(40)의 일단측이 개구되어 있고, 이 가스 공급로(40)의 타단측은 밸브(V) 및 유량조정부(M)을 거쳐서 가스원(40a)에 접속되어 있다. 또한, 진공용기(22)의 바닥면에는 전술한 진공배기 장치(21)로부터 신장하는 배기로(41)의 개구단이 배기구(41a)로서 형성되어 있고, 배기로(41)에는 버터플라이 밸브 등의 유량조정부(40b)가 개재되어 있다.
진공용기(22)의 측면에 있어서, 상류측(처리 유닛(11a)측) 및 하류측 (처리 유닛(11c)측)에는 해당 진공용기(22)에 웨이퍼(W)를 반입하기 위한 반입구(43a) 및 이 진공용기(22)로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 반출구(43b)가 각각 형성되어 있다. 이들 반입구(43a) 및 반출구(43b)의 폭 치수(Y방향의 치수)는 각각 웨이퍼(W)를 유지한 픽(24a)이 진퇴할 수 있도록 설정되어 있다. 또한, 반입구(43a) 및 반출구(43b)의 높이 치수는 웨이퍼 반송 장치(24)와 탑재부(23)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행할 때의 승강 스트로크를 커버할 수 있는 크기로 설정되어 있다. 그리고, 이들 반입구(43a) 및 반출구(43b)를 기밀하게 막도록 게이트 밸브(G)가 마련되어 있고, 이 예에서는 서로 인접하는 처리 유닛(11)의 게이트 밸브(G)가 공통화되어 있다. 구체적으로는, 서로 인접하는 처리 유닛(11)간에 있어서, 게이트 밸브(G)는 이들 처리 유닛(11)의 하류측의 처리 유닛(11)의 진공용기(22)의 내부 영역에 배치되어 있다. 또한, 전술한 도 2에 있어서는 이 게이트 밸브(G)를 간략화해서 나타내고 있다.
전술한 웨이퍼 반송 장치(24)는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 기대(24c)와, 이 기대(24c)에 적층된, 예를 들면, 2개의 아암(arm)(24b)과, 이들 아암(24b) 중 위쪽측의 아암(24b)의 선단부에 부착된 픽(24a)을 구비한 다관절 아암으로서 각각 구성되어 있다. 그리고 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)는 진공용기(22)의 아래쪽측에 마련된 구동부(42)에 의해, 상기 기대(24c)를 거쳐서 연직축 주위에 회전 가능, 승강 가능 및 처리 유닛(11a∼11c)의 배열을 따라 픽(24a)을 진퇴 가능하게 지지되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(24)의 신장 스트로크는 이 처리 유닛(11b)의 탑재부(23)의 웨이퍼(W)에 대해서 액세스할 수 있을 뿐 아니라, 해당 처리 유닛(11b)의 상류측의 처리 유닛(11a)의 탑재부(23)의 웨이퍼(W)에 대해서도 액세스할 수 있는 길이로 설정되어 있다. 도 5 중, 24d’는 벨로우즈이다.
여기서, 웨이퍼 반송 장치(24)와 전술한 탑재부(23)의 사이에 있어서의 웨이퍼(W)의 수수에 대해 설명한다. 우선, 웨이퍼(W)를 유지한 탑재부(23)가 하강해서 지지 핀(34)에 의해 웨이퍼(W)가 탑재부(23)에 대해 상대적으로 들어 올려진 상태가 되면, 웨이퍼 반송 장치(24)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 탑재부(23)의 상면과 웨이퍼(W)의 하면의 사이에 픽(24a)을 전진시킨다. 다음에, 픽(24a)이 지지 핀(34)상의 웨이퍼(W)를 수취하고, 그 후 기대(24c)측으로 축퇴(縮退)한다. 또한, 탑재부(23)에 웨이퍼(W)를 탑재할 때에는 웨이퍼(W)를 수취할 때와 반대의 순서로 웨이퍼 반송 장치(24)가 동작한다.
또한, 이 처리 유닛(11b)의 웨이퍼 반송 장치(24)는 전술한 바와 같이, 상류측의 처리 유닛(11a)의 탑재부(23)로부터 웨이퍼(W)를 수취할 수 있도록 구성되어 있다. 도 9는 이러한 웨이퍼(W)의 수취 동작을 나타내고 있으며, 픽(24a)의 선단부가 상류측을 향하도록 해당 웨이퍼 반송 장치(24)를 연직축 주위에 회전시키고, 다음에 반입구(43a) 및 상류측의 처리 유닛(11a)의 반출구(43b)를 거쳐서 해당 처리 유닛(11a)내에 픽(24a)을 진입시키고 있다. 따라서, 픽(24a)은 처리 유닛(11a)의 지지핀(34)에 의해 지지된 웨이퍼(W)의 아래쪽측에 위치하고 있다. 처리 유닛(11a, 11b)간에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 동안 제어부(20)의 지시에 의해 다른 웨이퍼(W)의 수수도 함께 실행된다. 즉,후술하는 바와 같이, 제어부(20)의 지시에 의해, 3개의 처리 유닛(11a, 11b, 11c)에 있어서 웨이퍼(W)를 동시에 반입 및 반출하게 된다. 도 9에 있어서는 처리 유닛(11b)으로부터 하류측의 처리 유닛(11c)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 웨이퍼(W)를 반출하는 상태도 아울러 나타내고 있으며, 또 처리 유닛(11a)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 제 1 로드록실(2a)로부터 웨이퍼(W)를 취출하는 상태도 나타내고 있다.
3개의 처리 유닛(11a∼11c) 중 하류단에 위치하는 처리 유닛(11c)은 상기 처리 유닛(11b)과 마찬가지로 PVD에 의해 성막을 실행하는 장치이며, 처리 유닛(11b)과 대략 동일한 구성으로 되어 있지만, 동(Cu)으로 이루어지는 타겟체(35)를 구비하고 있다. 상류단의 처리 유닛(11a)은, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 수분이나 유기 성분을 제거하기(저감하기) 위해, 진공 분위기에서 가열 처리를 실행하는 장치이며, 전술한 도 9에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 처리 유닛(11b)으로부터 타겟체(35) 및 보호 커버(36)를 제거한 상태로 되어 있다. 이 처리 유닛(11a)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)는 제 1 로드록실(2a)로부터 해당 처리 유닛(11a)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하기 위한 반입용의 이송 탑재 기구를 이룬다.
또한, 처리 유닛(11c)의 하류측에 접속된 반송 모듈(12)은 도 4에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 전술한 진공용기(22)와, 픽(24a)을 각각 갖는 2대의 웨이퍼 반송 장치(24)와, 진공용기(22)내를 진공배기하는 진공배기 장치(21)를 구비하고 있다. 이들 웨이퍼 반송 장치(24)는 처리 유닛(11c)내의 탑재부(23)의 배열에 평행하게 배치되어 있고, 처리 스테이션(1)에 있어서의 하류단에 위치하는 처리 유닛(11c)으로부터 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하기 위한 반출용의 이송 탑재 기구를 이룬다.
이 진공 처리 장치는 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 컴퓨터로 이루어지는 제어부(20)를 구비하고 있고, 이 제어부(20)는 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있다. 프로그램은 진공 처리 장치의 일련의 동작을 제어하기 위한 것이고, 웨이퍼(W)의 반송 시퀀스(sequence)를 규정하는 반송 프로그램 및 처리 유닛(11)내에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리에 관련된 프로세스 프로그램을 포함하고 있다. 반송 프로그램은 제 1 로드록실(2a)로부터 상류단의 처리 유닛(11a)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 동작과, 하류단의 처리 유닛(11c)으로부터 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 동작과, 처리 유닛(11a, 11b)으로부터 각각 하류측의 처리 유닛(11b, 11c)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 동작을, 예를 들면, 동시에 실행하도록 구성되어 있다.
다음에, 진공 처리 장치의 동작에 대해, 도 10∼도 17을 참조해서 설명한다. 여기서 설명하는 일련의 동작은 상기 프로그램에 의해 실행된다. 도 10은 진공 처리 장치에 있어서, 복수개의 웨이퍼(W)에 대해 연속해서 처리가 실행되고 있는 도중의 상태를 나타내고 있다. 즉, 처리 유닛(11a∼11c)에는 각각 2개의 웨이퍼(W)가 수납되어 있고, 각각의 처리 유닛(11a∼11c)은, 예를 들면, 처리를 실행하기 위한 상태(웨이퍼 반송 장치(24)로부터 웨이퍼(W)를 수취한 탑재부(23)가 상승한 상태)로 되어 있다. 그리고 상류측의 제 1 로드록실(2a)에는 2개의 웨이퍼(W)가 탑재되고, 해당 제 1 로드록실(2a)의 내부가 진공 분위기로 되어 있다. 여기서, 처리 스테이션(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 흐름을 알기 쉽게 하기 위해 각각의 웨이퍼(W)에 번호를 붙이면, 처리 유닛(11a)에는 웨이퍼(W1, W2), 처리 유닛(11b)에는 웨이퍼(W3, W4), 처리 유닛(11c)에는 웨이퍼(W5, W6)이 각각 수납되어 있고, 제 1 로드록실(2a)에는 웨이퍼(W7, W8)이 수납되어 있다. 이때, 각각의 처리 유닛(11a∼11c)간 및 처리 유닛(11a, 11c)과 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)의 사이의 게이트 밸브(G)는 각각 기밀하게 닫혀져 있다. 이하에, 이들 처리 유닛(11a∼11c)에서 실행되는 진공 처리에 대해 설명한다.
처리 유닛(11a)에서는 진공용기(22)내에, 예를 들면, 아르곤 가스 등을 공급하는 동시에 해당 진공용기(22)내를 진공배기하여, 각 웨이퍼(W1, W2)를, 예를 들면, 265℃∼400℃ 정도, 본 예에서는 300℃ 정도로 가열한다. 이 가열 처리에 의해, 웨이퍼(W1, W2)의 표면에 흡착되어 있는 수분이나 유기물이 가스화되어 배기된다.
처리 유닛(11b)에서는 웨이퍼(W3, W4)가 타겟체(35)에 근접하도록 탑재부(23)를 상부 위치로 설정하여, 진공용기(22)내에 아르곤 가스 등의 플라즈마 발생용의 가스를 공급하는 동시에, 해당 진공용기(22)내를 진공배기한다. 그리고, 웨이퍼(W3, W4)를 가열함과 함께, 타겟체(35)에 대해 직류 전원(35a)으로부터 직류 전압을 인가하면, 타겟체(35)와 탑재부(23)의 사이에 생기는 전위차에 의해서, 웨이퍼(W3, W4)와 타겟체(35)의 사이의 처리 영역에서 상기 가스가 플라즈마화된다. 이 플라즈마 중의 이온은 직류 전원(35a)에 의해 인가되는 전압에 의해 타겟체(35)에 끌어 당겨지고, 타겟체(35)를 스퍼터(sputter)하여 티탄 입자를 생성시킨다. 이 티탄 입자는 타겟체(35)로부터 아래쪽을 향해 낙하하는 동안에 플라즈마에 의해서 이온화되어, 바이어스용의 고주파 전원(33)에 의해서 탑재부(23)의 웨이퍼(W3, W4)에 인입되어 해당 웨이퍼(W3, W4)에 충돌한다. 이렇게 해서 타겟체(35)의 스퍼터와 티탄 이온의 웨이퍼(W3, W4)에의 인입을 계속하면, 이들 웨이퍼(W3, W4)의 표면에 각각 티탄막이 형성된다. 이 때, 타겟체(35)와 탑재부(23)의 사이에 보호 커버(36)를 배치하고 있기 때문에, 타겟체(35)의 금속입자는, 예를 들면, 웨이퍼 반송 장치(24)측으로는 거의 비산하지 않는다.
처리 유닛(11c)에서는 전술한 처리 유닛(11b)과 마찬가지로, 동(Cu)으로 이루어지는 타겟체(35)에 대해 스퍼터를 실행하면, 웨이퍼(W5, W6)의 표면에 각각 동막이 형성된다.
이상, 각 처리 유닛(11a∼11c)에서의 진공 처리는 설명을 알기 쉽게 하기 위해 각각 개별적으로 설명했지만, 실제로는 서로 동일한 타이밍에서(동시에) 시작된다. 구체적으로는, 탑재부(23)에 웨이퍼(W)가 탑재되는 타이밍이나 진공용기(22)내의 진공배기를 시작하는 타이밍은 이들 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서 서로 동시에 실행된다. 여기서 말하는 「동시」는 동일한 타이밍인 것만을 나타내고 있을 뿐만 아니라, 예를 들면, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 반송 동작에 5초 정도의 편차가 있었다고 해도 각각의 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서 일괄하여 처리가 시작되도록 반송하는 경우도 포함한다.
계속해서, 이들 처리 유닛(11a∼11c)에서의 각 진공 처리가 종료하면, 진공용기(22)내로의 가스의 공급 및 플라즈마화를 정지시킨다. 다음에, 도 11에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(11a∼11c) 및 반송 모듈(12)에서의 웨이퍼 반송 장치(24)의 픽(24a)이 각각 상류측을 향하도록, 웨이퍼 반송 장치(24)를 각각 동시에 회전시킨다. 그리고 처리 유닛(11a∼11c)에서의 탑재부(23)를 동시에 하강시켜, 웨이퍼(W)가 이면측으로부터 지지 핀(34)에 의해 지지된(탑재부(23)로부터 떨어진) 상태로 한다. 또한, 제 1 로드록실(2a)에 있어서는 도시하지 않은 승강 핀을 이용하여, 웨이퍼(W)를 아래쪽측으로부터 들어 올린다. 계속해서, 각 처리 유닛(11a∼11c)간 및 처리 유닛(11a)과 제 1 로드록실(2a)의 사이의 게이트 밸브(G)를 동시에 개방하여, 도 12에 나타내는 바와 같이, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 픽(24a)을 상류측으로 동시에 신장시켜, 해당 상류측의 웨이퍼(W)의 아래쪽측에 픽(24a)을 각각 위치시킨다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(24)를 약간 상승시켜, 픽(24a)상에 웨이퍼(W)를 수취한 후, 도 13에 나타내는 바와 같이, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)가 마련된 처리 유닛(11a∼11c) 및 반송 모듈(12)내로 픽(24a)이 되돌아가도록, 픽(24a)을 하류측에 동시에 일괄해서 후퇴(축퇴)시킨다. 이렇게 해서 처리 유닛(11a∼11c) 및 반송 모듈(12)에 대한 웨이퍼(W)의 반입이 동시에 실행되어, 처리 유닛(11a)에는 웨이퍼(W7, W8), 처리 유닛(11b)에는 웨이퍼(W1, W2), 처리 유닛(11c)에는 웨이퍼(W3, W4)가 각각 수납되고, 반송 모듈(12)에는 웨이퍼(W5, W6)이 수납된다.
그 후, 각 처리 유닛(11a∼11c)의 사이 및 제 1 로드록실(2a)과 처리 유닛(11a)의 사이의 게이트 밸브(G)를 기밀하게 닫는 동시에, 반송 모듈(12)과 제 2 로드록실(2b)의 사이의 게이트 밸브(G)를 개방한다. 또한, 도 14에 나타내는 바와 같이, 각각의 픽(24a)의 선단부가 하류측을 향하도록 웨이퍼 반송 장치(24)를 동시에 회전시키는 동시에, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 픽(24a)을 해당 하류측을 향해 신장시킨다. 이렇게 해서 처리 유닛(11a∼11c)의 각각의 탑재부(23)의 위쪽에 웨이퍼(W)가 각각 위치하고, 제 2 로드록실(2b)에 반송 모듈(12)의 웨이퍼(W5, W6)가 반입된다. 그리고 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)와 지지 핀(34)(제 2 로드록실(2b)에 있어서는 도시하지 않은 승강 핀)의 협동 작용에 의해, 각각의 탑재부(23) 및 제 2 로드록실(2b)에 대해 웨이퍼(W)가 탑재 및 반입된다. 그 후, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)는 각각의 기대(24c)측으로 축퇴한다. 또한, 처리 유닛(11c)과 제 2 로드록실(2b)의 사이의 게이트 밸브(G)가 기밀하게 닫힌다.
이상의 웨이퍼 반송 장치(24)의 동작에 의해, 제 1 로드록실(2a)로부터의 처리 유닛(11a)에의 웨이퍼(W7, W8)의 이송 탑재와, 처리 유닛(11a)으로부터 처리 유닛(11b)에의 웨이퍼(W1, W2)의 이송 탑재와, 처리 유닛(11b)으로부터 처리 유닛(11c)에의 웨이퍼(W3, W4)의 이송 탑재와, 처리 유닛(11c)으로부터 제 2 로드록실(2b)에의 웨이퍼(W5, W6)의 이송 탑재가 동시에 실행되게 된다.
그리고 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서, 각 웨이퍼(W1~W4, W7, W8)에 대해 전술한 진공 처리를 실행한다. 즉, 웨이퍼(W7, W8)에는 수분 등의 제거 처리를 실행하고, 웨이퍼(W1, W2)에는 티탄막의 성막 처리를 실행한다. 또한, 웨이퍼(W3, W4)에는 동막의 성막 처리를 실행한다. 이렇게 해서 이들 웨이퍼(W)에 대해 처리를 실행하고 있는 동안에, 도 15에 나타내는 바와 같이, 제 1 로드록실(2a)에의 웨이퍼(W9, W10)의 반입과, 제 2 로드록실(2b)로부터의 웨이퍼(W5, W6)의 반출을 실행한다. 구체적으로는, 제 1 로드록실(2a)에 대해서는 내부의 분위기를 진공 분위기로부터 대기 분위기에 되돌리는 동시에, 대기 반송실(3a)과 제 1 로드록실(2a)의 사이에 마련된 게이트 밸브(G)를 개방한다. 그리고 이 대기 반송실(3a)의 대기 반송 아암(5a)에 의해, FOUP(10)로부터 웨이퍼(W9, W10)을 취출해서 제 1 로드록실(2a)내에 반입한다. 그리고 대기 반송실(3a)과 제 1 로드록실(2a)의 사이의 게이트 밸브(G)를 기밀하게 닫아, 제 1 로드록실(2a)의 내부 분위기를 진공 분위기로 설정해 둔다.
또한, 제 2 로드록실(2b)에 있어서도, 해당 제 2 로드록실(2b)내를 대기 분위기로 설정하는 동시에, 제 2 로드록실(2b)과 대기 반송실(3b)의 사이의 게이트 밸브(G)를 개방한다. 그리고 대기 반송실(3b)내의 대기 반송 아암(5b)에 의해서 제 2 로드록실(2b)로부터 대기 반송실(3b)의 FOUP(10)에 웨이퍼(W5, W6)을 반입한 후, 상기 게이트 밸브(G)를 기밀하게 닫아, 제 2 로드록실(2b)내를 진공 분위기로 설정한다. 따라서, 처리 유닛(11a)의 웨이퍼 반송 장치(24) 및 반송 모듈(12)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 각각 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)에 대해 다음에 액세스하고자 할 때에는 제 1 로드록실(2a)에는 웨이퍼(W)가 2개 수납되어 있는 상태이고, 또한 제 2 로드록실(2b)은 비어 있는 상태로 되어 있다.
다음에, 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서 진공 처리가 종료하면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전술한 바와 같이 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해서 상류측의 웨이퍼(W)가 하류측을 향해 각각 동시에 이송 탑재된다. 즉, 웨이퍼(W3, W4)는 제 2 로드록실(2b)에 반입되고, 웨이퍼(W1, W2)는 처리 유닛(11c)에 이송 탑재되어 티탄막의 표면에 동막이 적층된다. 또한, 웨이퍼(W7, W8)은 처리 유닛(11b)에 이송 탑재되어 티탄막이 형성되고, 웨이퍼(W9, W10)은 처리 유닛(11a)에 이송 탑재되어 수분 등의 제거 처리가 실행된다. 그리고 제 2 로드록실(2b)내에 반입된 웨이퍼(W3, W4)는 FOUP(10)으로 되돌려지고, 제 1 로드록실(2a)에는 미처리의 웨이퍼(W11, W12)가 반입된다. 이렇게 해서 도 17에 나타내는 바와 같이, 처리가 종료하면, 재차 웨이퍼(W)의 이송 탑재가 동시에 실행되어, 티탄막 및 동막이 적층된 웨이퍼(W1, W2)는 제 2 로드록실(2b)에 반입된다. 또한, 각각의 웨이퍼(W7∼W12)에 대해서도 동시에 상류측에서 하류측으로 반송되고, 미처리의 웨이퍼(W13, W14)가 제 1 로드록실(2a)에 반입된다. 그리고, 각각의 웨이퍼(W)에 대해, 수분 등의 제거 처리와, 티탄막의 성막 처리와, 동막의 성막 처리가 이 순서대로 각각 실행된다.
상술한 실시형태에 의하면, 각각 진공 처리를 실행하는 복수의 처리 영역(탑재부(23))을 서로 간격을 두고 일렬로 배치하는 동시에, 이들 처리 영역의 사이에 각각 웨이퍼 반송 장치(24)를 마련하여, 각각의 처리 영역에 있어서 상류측에서 하류측으로 웨이퍼(W)를 동시에 이송 탑재하고 있으므로, 장치 전체의 풋프린트를 억제하면서, 각각의 처리 영역에 있어서 웨이퍼(W)의 진공 처리를 종료하고 나서 다음의 웨이퍼(W)에 대해 진공 처리를 시작할 때까지의 시간을 짧게 억제할 수 있다. 따라서, 장치 전체의 처리의 흐름에 있어서 웨이퍼(W)의 반송에 요하는 시간이 극히 짧아지므로, 웨이퍼 반송 장치(24)의 반송 속도에 의해서 장치 전체의 스루풋이 율속되는 상태, 즉 반송 율속으로 되어 있는 시간을 극히 짧게 억제할 수 있다. 그 때문에, 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서의 처리 시간을 단축할수록, 각각의 웨이퍼(W)의 일련의 처리에 요하는 시간이 짧아지므로, 이 장치에서는 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서의 처리 시간을 단축한 분만큼 스루풋을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시형태에서는 제 1 로드록실(2a)내의 웨이퍼(W)를 상류단의 처리 유닛(11a)의 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 해당 처리 유닛(11a)에 이송 탑재하는 동작과, 상류측의 처리 유닛(11a, 11b)의 웨이퍼(W)를 처리 유닛(11b, 11c)의 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 하류측의 처리 유닛(11b, 11c)에 각각 이송 탑재하는 동작과, 하류단의 처리 유닛(11c)의 웨이퍼(W)를 반송 모듈(12)의 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 제 2 로드록실(2b)에 이송 탑재하는 동작을 동시에 실행하도록 제어하고 있다. 즉, 제 1 로드록실(2a)에서 제 2 로드록실(2b)까지 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 각각의 시간대가 모두 중첩되어 있다고 할 수 있다. 그러나 본 발명은 높은 스루풋을 확보한다고 하는 효과를 얻기 위해서는 제 1 로드록실(2a)로부터 처리 영역의 열의 하류단에 위치하는 처리 유닛(11c)에 이르기까지의 각 웨이퍼(W)를 1개 하류측의 기판 탑재 위치(탑재부(23) 및 제 2 로드록실(2b))에 이송 탑재하는 이송 탑재 동작군 중의 적어도 2개의 이송 탑재 동작에 대해, 일부끼리의 시간대 또는 전부의 시간대를 중첩하도록 제어 신호를 출력하면 좋고, 상술한 바와 같이 각 이송 탑재 동작을 동시에 실행하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 일련의 이송 탑재 동작에 요하는 시간이 제 1 로드록실(2a)내의 웨이퍼(W)를 순차 하류측에 이송 탑재해서 제 2 로드록실(2b)에 도달할 때까지의 전체의 시간보다도 짧은 것이면 좋다.
이와 같이, 본 발명에 있어서 웨이퍼(W)의 이송 탑재를 실행하는 다른 예를 구체적으로 이하에 열거한다.
[1] 3개의 처리 유닛(11a∼11c) 중, 예를 들면, 처리 유닛(11b) 및 하류단의 처리 유닛(11c)으로부터 각각 처리 유닛(11c) 및 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하고, 다음에 제 1 로드록실(2a) 및 상류단의 처리 유닛(11a)으로부터 각각 처리 유닛(11a) 및 처리 유닛(11b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 경우에는 처리 유닛(11b) 및 처리 유닛(11c)으로부터 각각 처리 유닛(11c) 및 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 시간대가 모두 중첩되어 있고, 또한 제 1 로드록실(2a) 및 처리 유닛(11a)으로부터 각각 처리 유닛(11b) 및 처리 유닛(11c)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 시간대가 모두 중첩되어 있다.
[2] 3개의 처리 유닛(11a∼11c) 중, 예를 들면, 처리 유닛(11c)으로부터 하류의 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하고, 이 이송 탑재가 종료하기 전에, 해당 처리 유닛(11c)의 1개 상류측에 있어서의 처리 유닛(11b)으로부터 처리 유닛(11c)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재한다. 또한, 상기 처리 유닛(11c)에의 웨이퍼(W)의 이송 탑재가 종료하기 전에, 처리 유닛(11a)으로부터 처리 유닛(11b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하고, 또한 이 이송 탑재가 종료하기 전에, 제 1 로드록실(2a)로부터 처리 유닛(11a)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 경우. 이 경우에는 서로 인접하는 기판 탑재 위치(제 1 로드록실(2a), 탑재부(23) 및 제 2 로드록실(2b))간에 있어서, 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 시간대가 각각 일부 중첩되어 있다고 할 수 있다.
전술한 예에 있어서는 처리 유닛(11a∼11c)간에 게이트 밸브(G)를 각각 마련했지만, 도 18에 나타내는 바와 같이, 게이트 밸브(G)를 마련하지 않고, 처리 유닛(11a∼11c) 및 반송 모듈(12)을 소위 하나의 공통의 진공용기(22)내에 배치해도 좋다. 이 경우에 전술한 각 처리는 해당 공통의 진공용기(22)내의 압력을, 예를 들면, 13.33∼1.33×10-2Pa(1×10-1∼1×10-4Torr) 정도로 조정해서 실행된다. 이 경우에 있어서의 각 처리나 웨이퍼(W)의 반송 시퀀스 등에 대해서는 전술한 예와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략하지만, 웨이퍼(W)와 타겟체(35)의 사이에 보호 커버(36)를 마련하고 있으므로, 하나의 타겟체(35)으로부터 다른 타겟체(35)로의 금속분말 등의 비산이 억제된다. 또한, 처리 유닛(11a∼11c)간에 게이트 밸브(G)를 마련하지 않고 직접 접속하는 것에 의해, 게이트 밸브(G)의 설치 스페이스만큼 장치의 풋프린트(foot print)를 작게 할 수 있고, 장치 구성도 간략화할 수 있다. 또한, 게이트 밸브(G)의 개폐 동작이 없어지기 때문에, 해당 게이트 밸브(G)의 개폐 동작의 완료를 기다리지 않고 웨이퍼(W)를 즉시 반송할 수 있으므로, 스루풋이 향상된다. 이 경우에는 처리 유닛(11a∼11c) 및 반송 모듈(12)의 진공배기 장치(21)를 공통화하여, 하나의 진공배기 장치(21)를 마련하도록 해도 좋다.
또한, 탑재부(23)와 웨이퍼 반송 장치(24)를 하나의 공통의 진공용기(22)에 배치했지만, 도 19에 나타내는 바와 같이, 이들 탑재부(23)와 웨이퍼 반송 장치(24)의 사이의 적어도 1개소를 기밀하게 구획하는 칸막이벽(50)을 마련하는 동시에, 각각의 칸막이벽(50)을 기밀하게 개폐하는 게이트 밸브(칸막이 밸브)(G)를 마련해도 좋다. 도 19에서는 각 처리 유닛(11a∼11c)간에 칸막이벽(50) 및 게이트 밸브(G)를 마련한 예를 나타내고 있다. 또한, 칸막이벽(50)의 양측의 영역(탑재부(23)측 및 웨이퍼 반송 장치(24)측)에는 각각 배기구(41a)가 형성된다. 이 경우에는, 예를 들면, 탑재부(23)와 웨이퍼 반송 장치(24)의 사이에 있어서 파티클 등의 왕래를 억제할 수 있다. 그 때문에, 전술한 타겟체(35) 대신에, 예를 들면, 루테늄(Ru) 등의 금속을 포함하는 유기 가스를 탑재부(23)상의 웨이퍼(W)에 공급하는 가스 샤워헤드를 배치하여, 웨이퍼(W)에 대해 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 루테늄막을 성막해도 좋다.
또한, 각각의 처리 유닛(11)에 있어서 서로 다른 처리(시리얼 처리)를 실행했지만, 이들 처리 유닛(11)에 있어서 각각 동일한 처리, 예를 들면, CVD에 의한 Ru막, Ti막, W막의 성막 중의 어느 하나 등을 실행하도록 해도 좋다. 이 경우에는 진공 처리 장치에 있어서 처리를 시작할 때에는 도 20과 같이 미처리의 웨이퍼(W1∼W6)을 이들 처리 유닛(11)에 반입한다. 즉, 웨이퍼(W5, W6)에 대해서는 제 1 로드록실(2a)로부터 처리 유닛(11a, 11b)을 거쳐서, 이들 처리 유닛(11a, 11b)에서는 처리를 실행하지 않고 처리 유닛(11c)에 반입한다. 웨이퍼(W3, W4)에 대해서는 마찬가지로 처리 유닛(11a)에서는 처리를 실행하지 않고 처리 유닛(11b)에 반입하고, 웨이퍼(W1, W2)는 처리 유닛(11a)에 반입한다. 이들 웨이퍼(W1∼W6)은 전술한 바와 같이, 예를 들면, 동시에 이송 탑재된다. 그리고 이들 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서 처리를 실행한 후, 이들 웨이퍼(W1∼W6)을 제 2 로드록실(2b)에 반송하는 동시에, 도 21과 같이 미처리의 웨이퍼(W7∼W12)를 마찬가지로 이들 처리 유닛(11a∼11c)에 반송해서 처리를 실행한다. 이와 같이, 웨이퍼(W)에 대해 패래럴 처리를 실행하는 경우에도, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 처리 유닛(11)에 있어서 서로 다른 처리를 실행하는 예로서, 3개의 처리 유닛(11a∼11c)에 있어서 각각 수분 등의 제거 처리, 티탄막의 성막 처리 및 동막의 성막 처리를 이 순서대로 실행하는 경우에 대해 설명했지만, 예를 들면, 수분 등의 제거 처리, 웨이퍼(W)의 표면의 프리 클리닝(pre-cleaning)을 실행하기 위한 클리닝 처리, Ta막의 PVD에 의한 성막 처리 및 동막의 PVD에 의한 성막 처리를 이 순번으로 실행하도록 해도 좋다. 그 경우에는 도 22에 나타내는 바와 같이, 4개의 처리 유닛(11)((11a, 11b, 11c, 11d))이 각각 기밀하게 접속된다. 클리닝 처리를 실행하는 처리 유닛(11b)에서는 Ar 가스의 스퍼터 에칭에 의한 웨이퍼(W)의 표면 클리닝 처리와, 예를 들면, 400℃ 정도로 웨이퍼(W)를 가열하는 것에 의해, 혹은 웨이퍼(W)를 가열하는 동시에 수소(H2) 가스를 공급하는 것에 의해 웨이퍼(W) 표면의 산화물을 환원하는 고온 H2 환원 처리와, 수소 가스를 플라즈마화해서 웨이퍼(W) 표면에 수소 가스의 래디컬을 공급하는 것에 의해서 웨이퍼(W) 표면의 산화물을 환원하는 H2 래디컬 처리 중의 어느 하나의 처리가 실행된다. 또한, Ta막의 성막 처리를 실행하는 처리 유닛(11c)에 있어서는 Ta로 이루어지는 타겟체(35)가 배치된다. 이 경우에도, 이들 처리 유닛(11)에 있어서 웨이퍼(W)는, 예를 들면, 동시에 이송 탑재된다.
또, 4개의 처리 유닛(11)을 배치하는 경우에는 수분 등의 제거 처리, 티탄막의 PVD에 의한 성막 처리, CVD에 의한 루테늄막의 성막 처리 및 PVD에 의한 동막의 성막 처리를 이 순서대로 실행하도록 해도 좋다.
또한, 전술한 각 예에서는 처리 유닛(11)을 직선형상으로 배치했지만, 도 23에 나타내는 바와 같이, 이들 처리 유닛(11)의 열을 병렬로 복수, 예를 들면, 2열로 배열하는 동시에, 이들 2개의 열의 한쪽의 열의 일단부의 처리 유닛(11)과 다른쪽의 열의 일단부의 처리 유닛(11)의 사이에서 웨이퍼(W)를 이송 탑재하기 위해, 이들 2개의 열의 일단부끼리에 측방측으로 이송가능하도록, 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 반송 모듈(12)을 배치해도 좋다. 도 23에서는 4개의 처리 유닛(11)을 배치하여, 상류측에서 두번째의 처리 유닛(11b)과 상류측에서 세번째의 처리 유닛(11c)의 사이에서 처리 유닛(11)의 열을 소위 굴곡시키고, 이들 처리 유닛(11b, 11c)의 측쪽에 반송 모듈(12)을 기밀하게 접속하고, 이들 처리 유닛(11b, 11c)의 배열에 평행하게 수평 이동할 수 있도록 웨이퍼 반송 장치(24)를 마련하고 있다. 이 경우에는 이들 웨이퍼 반송 장치(24)는 공통의 이동 기대(60)상에 각각 배치되고, 이 이동 기대(60)가 도시하지 않은 구동부에 의해 수평으로 이동하게 된다.
그리고, 상류측에서 세번째의 처리 유닛(11c) 및 상류측에서 네번째의 처리 유닛(11d)에 대해서는 상류측에서 첫번째의 처리 유닛(11a) 및 상류측에서 두번째의 처리 유닛(11b)에 대해, 탑재부(23)와 웨이퍼 반송 장치(24)의 배열 순서를 반대로 하고 있다. 즉, 이들 처리 유닛(11c, 11d)에 있어서는 상류측에 탑재부(23)를 배치하고, 하류측에 웨이퍼 반송 장치(24)를 마련하고 있다. 따라서, 처리 유닛(11d)의 웨이퍼 반송 장치(24)는 이 예에서는 제 2 로드록실(2b)에 대해 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 반출용의 이송 탑재 기구를 이루고 있다.
이와 같이 처리 유닛(11)을 복수의 열로 굴곡시키는 것에 의해서, 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)에 개별로 접속되어 있던 대기 반송실(3a, 3b)을 공통화할 수 있으므로, 예를 들면, 처리 후의 웨이퍼(W)를 원래의 FOUP(10)로 되돌릴 수 있다.
또한, 도 24에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 6개의 처리 유닛(11)((11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f))을 접속해도 좋다. 이 예에서는 전술한 도 23에 나타낸 바와 같이, 이들 처리 유닛(11)을 처리 유닛(11c, 11d)간에서 2개의 열로 굴곡시키고, 이 굴곡 부분에 반송 모듈(12)을 배치한 예를 나타내고 있다. 이와 같이 6개의 처리 유닛(11)을 마련하는 경우에는 이들 처리 유닛(11)에 있어서 서로 다른 처리(시리얼 처리)를 실행하도록 해도 좋고, 전술한 바와 같이 서로 다른 3종류의 처리를 상류측의 3개의 처리 유닛(11)과 하류측의 3개의 처리 유닛(11)에 있어서 각각 실행하도록 해도 좋다. 이 경우에는 2개의 시리얼 처리가 패래럴로 실행되게 되고, 예를 들면, 하류측의 처리 유닛(11d, 11e, 11f)에서 시리얼 처리가 실행되는 웨이퍼(W)에 대해서는 전술한 도 20, 도 21에서 설명한 바와 같이, 상류측의 처리 유닛(11a, 11b, 11c)을 미처리인 채로(처리가 실행되지 않는 상태에서) 통과하게 된다.
또한, 도 25에 나타내는 바와 같이 8개의 처리 유닛(11)((11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h))을 접속해도 좋다. 도 25에서는 이들 처리 유닛(11) 중 상류측에서 네번째의 처리 유닛(11d)과 상류측에서 다섯번째의 처리 유닛(11e)의 사이에서 2개의 열로 굴곡시키고, 이 굴곡 부분에 반송 모듈(12)을 마련하고 있다.
또, 도 26에 나타내는 바와 같이, 이들 8개의 처리 유닛(11)((11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h))을 복수의 열, 본 예에서는 4개의 열로 굴곡시켜도 좋다. 도 26에서는 2개의 처리 유닛(11)에 의해 하나의 열이 구성되어 있고, 이들 4개의 열이 지그재그(zigzag)형상으로 배치되어 있다. 즉, 이들 처리 유닛(11) 중, 상류측에서 두번째와 세번째의 사이, 상류측에서 네번째와 다섯번째의 사이, 상류측에서 여섯번째와 일곱번째의 사이에서 처리 유닛(11)의 열이 굴곡되어 있다. 그리고 이들 굴곡 부분에는 각각 반송 모듈(12)이 기밀하게 접속되어 있다. 여기서, 처리 유닛(11d)과 처리 유닛(11e)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행함에 있어서, 해당 처리 유닛(11d, 11e)에 접속된 반송 모듈(12)에는 처리 유닛(11d, 11e)의 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)와 반송 모듈(12)의 웨이퍼 반송 장치(24)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 위치에, 웨이퍼(W)를 아래쪽측으로부터 지지하는 전술한 지지 핀(도시하지 않음)이 각각 배치된다. 구체적으로는, 처리 유닛(11d)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 지지 핀에 웨이퍼(W)를 탑재하면, 반송 모듈(12)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 웨이퍼(W)를 수취하고, 다음에 해당 웨이퍼(W)를 별도의 지지 핀에 탑재한 후, 처리 유닛(11e)의 웨이퍼 반송 장치(24)가 웨이퍼(W)를 수취하는 것에 의해, 처리 유닛(11d)과 처리 유닛(11e)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 실행된다. 본 예에서는 2개의 대기 반송실(3a, 3b)을 배치하고 있지만, 이들 대기 반송실(3a, 3b)을 공통화해도 좋다.
이와 같이 처리 스테이션(1)을 복수의 열로 굴곡시키는 경우에 있어서, 각각의 처리 유닛(11) 중, 4개의 측면이 다른 처리 유닛(11), 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b))) 혹은 반송 모듈(12)에 의해 둘러싸여져 있는 경우에는 해당 처리 유닛(11)의 유지 보수(maintenance)는 다음과 같이 해서 실행된다. 즉, 도 27에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 타겟체(35)나 진공용기(22)내에 대해서는 다른 처리 유닛(11)의 위쪽측을, 예를 들면, 작업자가 이동하고, 유지 보수를 실행할 처리 유닛(11)의 위쪽측에서, 예를 들면, 진공용기(22)의 도시하지 않은 천장부를 분리해서 유지 보수를 실행한다. 또한, 진공배기 장치(21), 웨이퍼 반송 장치(24)의 구동부(42) 및 진공용기(22)의 하면측에 대해서는 진공용기(22)의 하면에 마련된 복수의 지지체(25)간의 영역을 작업자가 이동하여, 유지 보수를 실행할 처리 유닛(11)의 아래쪽측에서, 예를 들면, 진공용기(22)의 바닥면을 개방하여 유지 보수를 실행한다. 또한, 도 27에 대해서는 로드록실(2a) 및 대기 반송실(3a)에 대해서는 생략하고 있으며, 또 처리 유닛(11)을 일부 잘라내어 나타내고 있다.
이상의 예에 있어서 처리 유닛(11)을 복수의 열로 굴곡시킴에 있어서, 굴곡 부분에 진공 분위기에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 반송 모듈(12)을 배치했지만, 이 굴곡 부분에 있어서 대기 분위기에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하도록 해도 좋다. 이러한 예에 대해, 도 28을 참조해서 설명한다. 도 28에서는 6개의 처리 유닛(11)을 마련하는 동시에, 이들 처리 유닛(11)을 2개의 열로 굴곡시키고 있다. 그리고 이들 처리 유닛(11)의 열의 일단부 및 타단부에 각각 로드록실(2)을 배치하는 동시에, 이들 처리 유닛(11)의 열의 일단부측의 로드록실(2)끼리 및 타단부측의 로드록실(2)끼리에 각각 공통의 대기 반송실(3)을 배치하고 있다. 그리고 하나의 처리 유닛(11)의 열로부터 다른 처리 유닛(11)의 열로 웨이퍼(W)를 이송 탑재할 때에는 처리 유닛(11c)으로부터 반송 모듈(12), 로드록실(2), 대기 반송실(3), 로드록실(2) 및 반송 모듈(12)을 거쳐서 처리 유닛(11d)에 웨이퍼(W)가 반송된다. 또한, 이와 같이 처리 유닛(11)의 열을 2개로 배치하는 경우에는 각각의 처리 유닛(11)의 열에 있어서 서로 다른 시리얼 처리를 실행해도 좋다.
이상의 도 22∼도 28에 대해서도, 도 20, 도 21과 마찬가지로 각각의 처리 유닛(11)에 있어서 서로 동일한 처리를 실행해도(패래럴 처리를 실행해도) 좋고, 시리얼 처리를 실행해도 좋다.
이와 같이, 본 발명에서는 웨이퍼(W)에 대해 실행하는 연속 처리의 종류에 따라 처리 유닛(11)을 접속할 수 있고, 또한 이들 처리 유닛(11)의 배치 레이아웃에 대해서도 임의로 설정할 수 있기 때문에, 본 발명의 진공 처리 장치는 자유도가 높은 장치다.
전술한 각 예에서는 각 처리 유닛(11)에 있어서 탑재부(23)에서 서로 동일한 처리를 실행했지만, 서로 다른 처리를 실행해도 좋다. 즉, 예를 들면, 4개의 처리 유닛(11)을 배치한 경우에는 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 일괄해서 반송되는 2개의 웨이퍼(W) 중 하나의 웨이퍼(W)에 대해서는 수분 등의 제거 처리→티탄막의 성막 처리→질화 티탄(TiN)막의 성막 처리→텅스텐(W)막의 성막 처리를 이 순번으로 실행하는 동시에, 다른 웨이퍼(W)에 대해서는 수분 등의 제거 처리→탄탈(ta)막의 성막 처리→루테늄막의 성막 처리→동막의 성막 처리를 순차적으로 실행해도 좋다. 각 처리 유닛(11)의 타겟체(35)에 대해서는 전술한 각 막이 성막되도록 적절히 화합물이 선정된다. 또한, 이와 같이 탑재부(23)간에 서로 다른 처리를 실행하는 경우에는 하나의 웨이퍼(W)에 대해 막A→막A→막B→막B가 적층되는 동시에, 다른 웨이퍼(W)에 대해서는 수분의 제거 처리→ 에칭 처리→막C→막D가 적층되도록 해도 좋다. 또한, 막A, 막B, 막C, 막D는 각각 서로 종류가 다른 화합물로 이루어지는 막이며, 각각 전술한 티탄막, 질화 티탄막, 텅스텐막, 탄탈막, 루테늄막, 동막 중의 어느 하나이다.
각각의 처리 유닛(11)에 2개의 탑재부(23)를 마련했지만, 1개만을 마련해도 좋고, 3개 이상이어도 좋다. 이들 경우에는 탑재부(23)의 수량에 따라 웨이퍼 반송 장치(24)를 배치해도 좋고, 혹은 탑재부(23)의 수량에 대응하는 개수의 픽(24a)을 하나의 웨이퍼 반송 장치(24)에 배치해도 좋다. 또한, 처리 스테이션(1)의 상류단의 처리 유닛(11)에 대해 제 1 로드록실(2a)로부터 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 웨이퍼 반송 장치(24)와, 처리 스테이션(1)의 하류단의 처리 유닛(11)으로부터 제 2 로드록실(2b)에 웨이퍼(W)를 이송 탑재하는 반송 모듈(12)내의 웨이퍼 반송 장치(24)는 각각 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)내에 배치해도 좋다. 또한, 처리 유닛(11)의 수량으로서는 복수, 예를 들면, 2개 이상이면 좋다.
계속해서, 진공 처리 장치의 다른 예에 대해, 도 29∼도 31을 참조하여 설명한다. 전술한 도 1에서는 처리 스테이션(1)에 있어서의 각 웨이퍼(W)의 반송 경로가 소위 직선형상으로 되도록, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24) 및 처리 유닛(11)을 배치했지만, 이 실시형태에서는 진공 처리 장치의 풋프린트(처리 스테이션(1)의 Ｘ방향에 있어서의 길이 치수)를 가능한 한 작게 억제하기 위해, 상기 반송 경로가 지그재그형상으로 되도록 처리 스테이션(1)을 구성하고 있다. 그리고, 처리후의 웨이퍼(W)를 원래의 FOUP(10)로 신속하게 되돌리기 위해 대기 반송로(100)를 마련하여, 이 대기 반송로(100)에 의해, FOUP(10)이 탑재되는 웨이퍼(W)의 반입 반출 포트(10a)에서 보아 안쪽측에 도달한 웨이퍼(W)를, 해당 반출입 포트(10a)측의 대기 반송실(3a)에 반송하고 있다.
상기 다른 예에 대해 구체적으로 설명한다. 반입 반출 포트(10a)측에서 보아 바로앞측, 안쪽측이라는 표현을 이용하면, 장치 본체를 구성하는 외장체인 각형의 하우징체(90)내에는 대기 분위기를 형성하는 제 1 대기 반송실(3a)이 바로앞측에 마련되는 동시에, 대기 분위기를 형성하는 제 2 대기 반송실(3b)이 안쪽측에 마련되어 있다. 이들 대기 반송실(3a, 3b)의 사이에는 서로 좌우 방향으로 이간되는 동시에, 각각 바로앞측에서 안쪽측으로 신장하는 처리 스테이션(1)이 배치되어 있다. 이들 처리 스테이션(1)의 사이에는 각각의 처리 스테이션(1)에서 처리된 웨이퍼(W)를 제 2 대기 반송실(3b)로부터 제 1 대기 반송실(3a)로 되돌리기 위해, 전술한 귀로용의 대기 반송로(100)가 직선형상으로 마련되어 있다. 이 대기 반송로(100)의 내부 분위기는 후술한 바와 같이 대기 분위기로 되어 있다. 또한, 도 29 및 도 30에 있어서, 전술한 도 1과 동일한 부위에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)나 대기 반송 아암(5a, 5b)에 대해서는 간략화해서 나타내고 있다.
각각의 처리 스테이션(1)은 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송 경로가 지그재그형상으로 되도록 배치되어 있고, 구체적으로는, 제 1 로드록실(2a), 복수개, 본 예에서는, 4개의 처리 유닛(11) 및 제 2 로드록실(2b)이 제 1 대기 반송실(3a)에서 제 2 대기 반송실(3b)을 향해 이 순서대로 대기 반송로(100)를 따르도록 일렬로 배열되어 있다. 또한, 이들 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b) 및 각 처리 유닛(11)의 배열과, 대기 반송로(100)의 사이에는 해당 배열에 있어서 전술한 바와 같이 상류측에서 하류측에 웨이퍼(W)의 수수를 하기 위한 웨이퍼 반송 장치(24)가 이 예에서는 5개소에 배치되어 있다. 도 29에는 각각의 처리 스테이션(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 반송 경로를 일점쇄선으로 나타내고 있다.
각각의 웨이퍼 반송 장치(24)는 대기 반송로(100)측에서 보았을 때, 서로 인접하는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))과 처리 유닛(11)(탑재부(23))의 사이 혹은 서로 인접하는 처리 유닛(11)의 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 즉, 2개의 처리 스테이션(1) 중 좌측의 처리 스테이션(1)에 「1A」의 부호를 붙이면, 이 처리 스테이션(1A)에는 지그재그형상으로 굴곡된 구획벽(91)이 바로앞측에서 안쪽측을 향해 배치되어 있다. 이 구획벽(91)에 있어서의 굴곡 부분에 「91a」의 부호를 붙이면, 대기 반송로(100)측(우측)으로 돌출해서 굴곡된 굴곡 부분(91a)의 사이에는 구획벽(91)보다도 우측에 수수용의 이송 탑재 기구인 웨이퍼 반송 장치(24)의 설치 영역이 형성되어 있다. 또한, 좌측으로 돌출해서 굴곡된 굴곡 부분(91a)의 사이에는 구획벽(91)보다도 좌측에 처리 영역인 탑재부(23)가 배치되어 있다. 이 예에서는 상기 웨이퍼 반송 장치(24)의 설치 영역을 둘러싸는 벽부와 탑재부(23)의 벽부는 별체로서 구성되어 있고, 이들 벽부 사이에 칸막이 밸브(게이트 밸브(G))가 개재되어 있지만, 이들 벽부를 일괄해서 구획벽(91)으로 칭하여 설명하고 있다. 따라서, 처리 영역(탑재부(23))의 배열 방향을 전후 방향으로 하면, 상기 웨이퍼 반송 장치(24)는 서로 인접하는 탑재부(23)끼리의 사이 또는 탑재부(23)와 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 사이에 있어서의 우측 부근에 배치되어 있다. 이에 따라, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)와 탑재부(23)의 배치 레이아웃은 지그재그형상으로 되어 있다. 따라서, 임의의 하나의 웨이퍼 반송 장치(24)에서 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b) 및 탑재부(23)의 배열을 보았을 때에, 좌측 앞쪽에는 게이트 밸브(G)를 거쳐서 제 1 로드록실(2a) 혹은 처리 유닛(11)이 배치되고, 우측 앞쪽에는 게이트 밸브(G)를 거쳐서 처리 유닛(11) 혹은 제 2 로드록실(2b)이 배치되어 있다.
2개의 처리 스테이션(1) 중 우측의 처리 스테이션(1)에 「1B」의 부호를 붙이면, 이 처리 스테이션(1B)은 상기 대기 반송로(100)를 경계로 해서 좌측의 처리 스테이션(1A)이 좌우 대칭으로 되도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 처리 스테이션(1B)에 있어서, 대기 반송로(100)측에 5개의 웨이퍼 반송 장치(24)가 배치되어 있고, 이들 웨이퍼 반송 장치(24)의 배열보다도 우측에 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b) 및 4개의 처리 유닛(11)이 직선형상으로 배열되어 있다. 따라서, 처리 스테이션(1B)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)는 서로 인접하는 탑재부(23)끼리의 사이 또는 탑재부(23)와 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 사이에 있어서의 좌측 부근에 배치되어 있다.
대기 반송로(100)는 일단측 및 타단측이 각각 대기 반송실(3a, 3b)에 연통(개구)하도록, 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b) 및 각 처리 유닛(11)의 배열을 따르도록 배치된 대략 상자형상의 반송실(101)을 구비하고 있다. 따라서, 이 반송실(101)내의 분위기는 대기(상압) 분위기로 되어 있다. 이 반송실(101)내에는 해당 반송실(101)의 길이 방향을 따라 신장하는 레일(102)과, 이 레일(102)을 따라 수평 방향(전후 방향)으로 이동 가능하게 구성된 반송 기구인 웨이퍼 반송부(103)가 배치되어 있다. 이 웨이퍼 반송부(103)는 도 30에 나타내는 바와 같이, 복수개의 웨이퍼(W)를 선반형상으로 적재하기 위해, 각각의 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부를 유지하는 유지부(104, 104)가 상하 방향으로 복수 개소에 배치되어 있다.
반송실(101)내에는 웨이퍼(W)의 반송로(106)가 상하에 2단으로 적층되어 있고, 구체적으로는 레일(102) 및 웨이퍼 반송부(103)는 서로 상하 방향으로 이간하도록 2조 마련되어 있다. 이들 반송로(106, 106)는 도 31에 나타내는 바와 같이, 칸막이판(107)에 의해서 상하로 구획되어 있다. 대기 반송 아암(5a)((5b))은 이들 웨이퍼 반송부(103)에 대해 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위해, 대기 반송실(3a, 3b)의 아래쪽측에 마련된 승강 기구(126)에 의해 각각 승강 가능하게 구성되어 있다. 대기 반송실(3b)내에는 처리후의 웨이퍼(W)를 냉각하기 위해, 전술한 유지부(104)가 상하 방향으로 복수 개소에 마련된 웨이퍼 수납부(105)가 서로 좌우 방향으로 이간하도록 2개소에 마련되어 있다. 도 31 중, ‘125’는 대기 반송 아암(5a, 5b)이 수평 방향(좌우 방향)으로 주행하기 위한 레일이다. 또한, 도 30은 대기 반송실(3a) 및 처리 스테이션(1)의 일부를 잘라내어 나타내고 있으며, 대기 반송 아암(5b)에 대해서는 생략하고 있다. 또한, 칸막이판(107)에 대해서는 전술한 도 30에서는 생략하고 있으며, 도 31에서는 대기 반송실(3a, 3b)에 대해 일부 생략하고 있다.
이 진공 처리 장치에서는 각 처리 유닛(11)에서 웨이퍼(W)가 전술한 바와 같이 순서로 처리가 실행되는 동시에, 이들 웨이퍼(W)가 일괄해서(동시에) 상류측에서 하류측을 향해 반송된다. 그리고 하류측의 제 2 로드록실(2b)로부터 반출된 웨이퍼(W)는 대기 반송 아암(5b)에 의해서, 웨이퍼 수납부(105)에 일시적으로 탑재되어 냉각된 후, 혹은 웨이퍼 수납부(105)를 경유하지 않고(냉각되지 않고), 웨이퍼 반송부(103)에 수납된다. 다음에, 웨이퍼 반송부(103)는 처리후의 임의의 1개의 웨이퍼(W)가 수납되면 신속하게, 또는 복수개의 웨이퍼(W)가 수납된 후, 상류측의 대기 반송실(3a)을 향해 이동한다. 계속해서, 별도의(비어 있는) 웨이퍼 반송부(103)가 하류측을 향해 이동하는 동시에, 대기 반송 아암(5a)이 웨이퍼 반송부(103)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여, 예를 들면, 원래의 FOUP(10)에 반입한다.
이 실시형태에서는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b))) 및 복수의 처리 유닛(11)을 일렬로 배열하는 동시에, 서로 인접하는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))과 처리 유닛(11)의 사이의 영역 및 서로 인접하는 처리 유닛(11, 11) 사이의 영역을 측방측(대기 반송로(100)측)으로부터 마주하도록 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)를 배치하여, 소위 웨이퍼(W)의 반송 경로가 지그재그형상으로 되도록 하고 있다. 이 때문에, 진공 처리 장치의 풋프린트(X방향에 있어서의 길이 치수)를 작게 억제할 수 있다. 또한, 웨이퍼 반송부(103)를 마련하고 있고, 처리후의 복수의 웨이퍼(W)를 일괄해서 FOUP(10)측에 반송할 수 있으므로, 높은 스루풋으로 각 웨이퍼(W)에 처리를 실행할 수 있다. 또한, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 웨이퍼(W)를 상류측에서 하류측으로 반송함에 있어서, 웨이퍼 반송 장치(24)를 180° 회전운동시킬 필요가 없다. 즉, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)에서 각 처리 유닛(11)의 배열을 보았을 때에, 상류측의 반입구(43a) 및 하류측의 반출구(43b)가 모두 앞쪽측에 있어서 서로 좌우로 이간되어 배열되어 있으므로, 웨이퍼 반송 장치(24)는 극히 약간의 시간에 회전운동 동작을 끝낼 수 있고, 따라서 스루풋을 높일 수 있다.
이 예에서는 2개의 처리 스테이션(1)에 있어서 공통의 대기 반송로(100)를 배치했지만, 이들 처리 스테이션(1)에 개별적으로 대기 반송로(100)를 배치해도 좋고, 처리 스테이션(1)과 대기 반송로(100)를 하나씩 마련해도 좋다. 또한, 대기 반송실(3a, 3b) 및 귀로용의 대기 반송로(100)에 상당하는 영역은 대기 분위기인 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 질소 가스 등의 불활성 가스로 이루어지는 상압 분위기로 해도 좋다.
계속해서, 이러한 진공 처리 장치에 적용함에 있어서 바람직한 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)의 구성에 대해, 전술한 도 1의 진공 처리 장치를 예로 들어 도 32∼도 45를 참조해서 설명한다. 제 1 로드록실(2a)은 상류단의 처리 유닛(11a)에 웨이퍼(W)를 반송함에 있어서, 해당 제 1 로드록실(2a)에 있어서의 분위기의 전환(진공배기나 대기 도입)에 요하는 분위기 전환 시간이 진공 처리 장치의 전체의 처리 시간의 율속인자로 되지 않도록, 혹은 상기 분위기 전환 시간이 가능한 한 처리 시간의 율속인자로 되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 제 2 로드록실(2b)에 대해서는 처리 스테이션(1)의 하류단의 반송 모듈(12)로부터 웨이퍼(W)를 반출함에 있어서, 마찬가지로 분위기 전환 시간이 진공 처리 장치의 전체의 처리 시간의 율속인자로 되지 않도록, 또는 가능한 한 처리 시간의 율속인자로 되지 않도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))은 좌우 방향으로 서로 이간되도록 2개소에 마련되어 있고, 이들 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 한쪽에 대해 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 실행하고 있는 동안에, 다른쪽의 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))이 다음의 웨이퍼(W)의 반송에 대비하도록 구성되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)은 서로 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 상류측의 제 1 로드록실(2a)에 대해서만 설명한다. 또한, 도 32는 진공 처리 장치에 있어서의 제 1 로드록실(2a)의 근방 영역을 확대해서 나타내고 있다.
제 1 로드록실(2a)은 전술한 바와 같이 서로 좌우 방향으로 이간해서 2개소에 마련되어 있고, 복수개, 예를 들면, 4개의 웨이퍼(W)를 선반형상으로 적재하기 위한 적재부(120)를 각각 구비하고 있다. 이 적재부(120)는 평면적으로 보았을 때에 대략 원형상으로 형성되어 있고, 제 1 로드록실(2a)의 아래쪽측에 마련된 승강 부재(121)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 도 32 중, ‘122’는 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부를 아래쪽측으로부터 지지하는 지지부이며, ‘123’은 이들 지지부(122)를 상하로 배치하기 위한 지주이다. 또한, 도 33 중 ‘124’는 벨로우즈이다. 또한, 도 32중 ‘40’은 가스 공급로의 개구단, ‘41a’는 배기구이다.
대기 반송 아암(5a)((5b))에 있어서 웨이퍼(W)를 아래쪽측으로부터 지지하는 픽(24a)은 적재부(120)에 있어서의 웨이퍼(W)의 적층 피치(pitch)에 대응하도록, 상하 방향에 4개 배치되어 있다. 따라서, 대기 반송 아암(5a)은 FOUP(10)로부터 4개의 웨이퍼(W)를 일괄해서 취출하는 동시에, 이들 웨이퍼(W)를 제 1 로드록실(2a)에 대해 일괄해서 반입할 수 있도록 구성되어 있다. 도 33 중 ‘125’는 대기 반송 아암(5a)이 좌우 방향으로 이동하기 위한 레일이다. 또한, FOUP(10)의 치수나 이들 대기 반송 아암(5a) 및 적재부(120)의 치수에 대해서는 모식적으로 나타내고 있다.
여기서, 이 실시형태의 진공 처리 장치에서는 각각의 제 1 로드록실(2a)의 하류측의 2개의 웨이퍼 반송 장치(24)는 제 1 로드록실(2a)의 한쪽의 제 1 로드록실(2a)로 동시에 액세스할 수 있도록, 또한 다른쪽의 제 1 로드록실(2a)로 동시에 액세스할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 33 및 도 34에 나타내는 바와 같이, 서로 좌우 방향으로 이간해서 배열되는 2개의 웨이퍼 반송 장치(24) 중 한쪽(본 예에서는 대기 반송실(3a)측에서 보아 좌측)의 웨이퍼 반송 장치(24)는 구동부(42)가 진공용기(22)의 천장면의 위쪽측에 마련되어 있다. 그리고 상기 한쪽의 웨이퍼 반송 장치(24)는 다른쪽의 웨이퍼 반송 장치(24)에 있어서의 웨이퍼(W)의 유지(반송) 위치보다도 해당 웨이퍼 반송 장치(24)에 있어서의 웨이퍼(W)의 유지 위치가 위쪽에 위치하도록, 픽(24a)의 높이 위치가 설정되어 있다. 즉, 이들 웨이퍼 반송 장치(24)의 각각의 픽(24a)은 전술한 적재부(120)로부터, 예를 들면, 하나의 웨이퍼(W)와, 해당 웨이퍼(W)의 위쪽측 혹은 아래쪽측에 인접하는 웨이퍼(W)를 동시에 꺼낼 수 있도록, 적재부(120)에 있어서의 지지부(122)의 피치에 대응하도록 서로의 이간 치수가 설정되어 있다. 또한, 도 34는 웨이퍼 반송 장치(24)를 대기 반송실(3a)측에서 본 종단면도를 나타내고 있다.
또한, 제 1 로드록실(2a)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)는 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 반송 동작 및 이들 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 간섭(충돌)하지 않도록, 적재부(120)의 외형을 따라 외측(웨이퍼 반송 장치(24)측)으로 부풀어 오르도록 대략 원호형상으로 형성되어 있다. 따라서, 도 35 및 도 36에 나타내는 바와 같이, 2개의 제 1 로드록실(2a) 중 한쪽의 제 1 로드록실(2a)에 대해 웨이퍼 반송 장치(24)가 동시에 액세스할 때, 다른쪽의 제 1 로드록실(2a)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 닫혀 있는 경우에도, 이들 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 반송되는 각각의 웨이퍼(W)는 해당 게이트 밸브(G)에 충돌하지 않는다. 또한, 도 35 및 도 36은 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)의 바깥둘레의 궤적을 모식적으로 일점쇄선으로 나타내고 있으며, 웨이퍼 반송 장치(24)에 대해서는 생략하고 있다.
하류측의 제 2 로드록실(2b), 반송 모듈(12)내의 웨이퍼 반송 장치(24) 및 대기 반송실(3b)내의 대기 반송 아암(5b)에 대해서도, 이상 설명한 상류측의 제 1 로드록실(2a), 웨이퍼 반송 장치(24) 및 대기 반송 아암(5a)과 마찬가지로 구성되어 있다.
계속해서, 이 진공 처리 장치의 작용에 대해 도 37∼도 45를 참조해서 설명한다. 우선, 진공 처리 장치에 있어서 처리 및 웨이퍼(W)의 반송이 연속적으로 실행되고 있는 도중에 있어서, 도 37 및 도 38에 나타내는 바와 같이, 2개의 제 1 로드록실(2a) 중 한쪽(대기 반송실(3a)측에서 보아 우측)의 제 1 로드록실(2a)(이후 「131」의 부호를 붙임)이 비어 있는(마지막의 웨이퍼(W)가 취출된 상태로 되어 있는) 것으로 한다. 또한, 다른쪽의 제 1 로드록실(2a)(이후 「132」의 부호를 붙임)에는 4개의 웨이퍼(W)가 수납되어 있고, 상측으로부터 첫번째의 웨이퍼(W)와 두번째의 웨이퍼(W)가 반입구(43a)를 마주하는 위치에 설정되어 있는 것으로 한다. 이 때, 한쪽의 로드록실(131)은 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 개방되어 있고, 다른쪽의 로드록실(132)은 내부를 진공배기하고 있어, 게이트 밸브(G)가 닫힌 채로 되어 있다. 또한, 각각의 탑재부(23)상에는 웨이퍼(W)가 각각 탑재되어 있어, 전술한 처리가 실행되고 있는 것으로 한다.
처음에, 다른쪽의 로드록실(132)의 진공배기가 완료하면, 해당 로드록실(132)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 개방된다. 그리고 탑재부(23)에서의 웨이퍼(W)의 처리가 종료하면, 도 39 및 도 40에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 반송 장치(24)는 다른쪽의 로드록실(132)내에 동시에 진입하여, 예를 들면, 상측부터 첫번째의 웨이퍼(W)와 두번째의 웨이퍼(W)를 해당 로드록실(132)로부터 반출한다. 구체적으로는, 이들 웨이퍼(W)의 아래쪽 위치에 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 픽(24a)이 위치하도록 웨이퍼 반송 장치(24)가 구동하고, 계속해서 적재부(120)가 약간 하강하는 것에 의해, 각각의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 장치(24)에 수수한다. 다음에, 픽(24a)이 웨이퍼 반송 장치(24)측으로 축퇴한다.
이때, 처리 유닛(11a)의 하류측의 웨이퍼 반송 장치(24)는 해당 처리 유닛(11a)내에 진입하고, 처리후의 웨이퍼(W)를 하류측의 처리 유닛(11b)으로 반출해 간다. 처리 유닛(11a)의 웨이퍼 반송 장치(24)의 반송 동작과, 처리 유닛(11b)의 웨이퍼 반송 장치(24)의 반송 동작은 전술한 바와 같이 동시에 실행된다. 또한, 한쪽의 로드록실(131)에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 닫히고, 해당 로드록실(131)의 내부가 대기 분위기로 되돌려져 간다. 그리고 대기 반송 아암(5a)은 FOUP(10)의 측방측으로 이동하여, 미처리의 웨이퍼(W)를, 예를 들면, 4개 일괄해서 해당 FOUP(10)로부터 취출한다.
계속해서, 다른쪽의 로드록실(132)로부터 웨이퍼(W)를 수취한 웨이퍼 반송 장치(24)는 도 41 및 도 42에 나타내는 바와 같이, 탑재부(23)에 대해 동시에 이들 웨이퍼(W)를 탑재한다. 또한, 내부가 대기 분위기로 설정된 한쪽의 로드록실(131)에 있어서의 대기 반송실(3a)측의 게이트 밸브(G)를 개방하고, 대기 반송 아암(5a)에 의해, 예를 들면, 4개의 웨이퍼(W)를 일괄해서 해당 로드록실(131)내에 반입한다.
각각의 웨이퍼 반송 장치(24)는 탑재부(23)에서의 처리가 종료될 때까지의 동안, 도 43 및 도 44에 나타내는 바와 같이, 원래의 위치로 축퇴해서 대기한다. 한쪽의 로드록실(131)에서는 대기 반송실(3a)측의 게이트 밸브(G)를 기밀하게 닫아, 진공배기를 시작한다. 그리고 다른쪽의 로드록실(132)에서는 상측부터 세번째 및 네번째의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 장치(24)에 수수하기 위해, 이들 웨이퍼(W)가 반입구(43a)를 마주하도록, 적재부(120)를 상승시킨다. 그리고 탑재부(23)에서의 처리가 종료하면, 전술한 도 39∼도 42에 나타내는 바와 같이, 각 웨이퍼(W)를 하류측으로 반송한다. 그 후, 비어있게 된 다른쪽의 로드록실(132)에서는 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 닫히고, 미처리의 웨이퍼(W)를 반입하기 위해 대기 도입이 실행되는 동시에, 한쪽의 로드록실(131)에서 진공배기가 완료하면, 웨이퍼 반송 장치(24)측의 게이트 밸브(G)가 개방된다.
이렇게 해서 도 45에 나타내는 바와 같이, 로드록실(131, 132)에 대해, 대기 반송 아암(5a)에 의한 웨이퍼(W)의 반입과, 웨이퍼 반송 장치(24)에 의한 웨이퍼(W)의 반출이 교대로 실행된다. 또한, 하류측의 제 2 로드록실(2b)에 대해서도, 마찬가지로 교대로 웨이퍼(W)가 반입 및 반출된다. 따라서, 소위 2개의 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))을 웨이퍼 반송 장치(24)가 교대로 사용하는 것에 의해, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 있어서 진공배기나 대기 도입이 완료될 때까지 웨이퍼(W)의 취출을 대기하지 않아도 좋다.
그 때문에, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 있어서 분위기의 전환에 요하는 분위기 전환 시간이 진공 처리 장치의 전체의 처리 시간의 율속인자로 되지 않거나, 또는 거의 율속인자로 되지 않는다. 따라서, 각 처리 유닛(11)에 있어서 고속으로 처리가 진행하는 경우에도, 처리 스테이션(1)의 상류단에 대한 웨이퍼(W)의 공급과, 처리 스테이션(1)의 하류단으로부터의 웨이퍼(W)의 배출을 연속적으로, 정상적으로, 또한 신속하게 실행할 수 있으므로, 높은 스루풋으로 각 처리를 실행할 수 있다.
이때, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에는 복수개(상세하게는 4개 이상, 짝수개)의 웨이퍼(W)를 수납하고 있으므로, 해당 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))로 웨이퍼 반송 장치(24)가 액세스하는 시간을 길게 취할 수 있다. 따라서, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 진공배기나 대기 도입은 웨이퍼 반송 장치(24)가 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))로 액세스하는 시간으로 충당될 수 있으므로, 전술한 바와 같이 각 처리 유닛(11)에 있어서의 처리의 율속인자로 되지 않도록 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))내의 진공배기나 대기 도입을 실행할 수 있다. 다시 말하면, 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 복수개의 웨이퍼(W)를 수납하는 것에 의해, 대형의 진공배기 장치(21)를 마련하지 않아도 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 진공배기를 신속하게 실행할 수 있으므로, 높은 스루풋으로 처리를 실행함에 있어서 장치의 비용 상승을 억제할 수 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(24)가 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 동시에 액세스하고 있기 때문에, 이들 웨이퍼 반송 장치(24)가 교대로 웨이퍼(W)의 반입(반출)을 실행하는 경우보다도 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이하의 표 1은 도 39∼도 45에 있어서의 웨이퍼 반송 장치(24) 등의 동작 시퀀스에 실제로 요구되는 시간과 함께 나타내고 있으며, 「VA1」 및 「VA2」는 2개의 웨이퍼 반송 장치(24) 중 한쪽 및 다른쪽, 「LL1」 및 「LL2」는 각각 로드록실(131, 132)을 나타내고 있다. 또한, 「STG1」 및 「STG2」는 웨이퍼 반송 장치(24)의 하류측에 마련된 2개의 탑재부(23) 중 한쪽 및 다른쪽, 「slot」는 적재부(120)에 있어서의 웨이퍼(W)의 탑재 위치를 의미하고 있으며, 이 「slot」의 뒤의 첨자(1∼4)는 상측으로부터의 웨이퍼(W)의 적재 위치를 나타내고 있다. 또한, 「VA 액세스」는 웨이퍼 반송 장치(24)가 로드록실(131)((132)))에 액세스하고 있는 상태, 「VENT」는 대기 도입, 「VAC」는 진공배기, 「AA 액세스」는 대기 반송 아암(5a)에 의한 웨이퍼(W)의 반입을 나타내고 있다. 그리고, 「취출」은 웨이퍼 반송 장치(24)가 로드록실(131)((132))로부터 웨이퍼(W)를 취출하는 동작, 「탑재」은 탑재부(23)에 웨이퍼(W)를 탑재하는 동작을 나타내고 있다.
LL1 LL2 VA1 VA2 소요시간(초)

VA 액세스		 VENT 취출LL1slot1 취출LL1slot2 5
AA 액세스 탑재STG1 탑재STG2 5
VAC 취출LL1slot3 취출LL1slot4 5
VENT
 탑재STG1 탑재STG2 5

VA 액세스
 취출LL2slot1 취출LL2slot2 5
AA 액세스 탑재STG1 탑재STG2 5
VAC
 취출LL2slot3 취출LL2slot4 5
VENT 탑재STG1 탑재STG2 5
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)의 각 동작에 5초의 시간이 소비되는 것으로 하면, 각각의 로드록실(131, 132)의 진공배기나 대기 도입에는 10초나 긴 시간을 충당할 수 있다. 그 때문에, 1시간당 720개의 웨이퍼(W)를 반송(처리)할 수 있다.
이 예에서는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))을 좌우 방향으로 배열했지만, 상하 방향으로 적층하도록 해도 좋다. 이 경우에는 웨이퍼 반송 장치(24) 및 대기 반송 아암(5a)은 이들 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 대해 액세스할 수 있도록, 상하 방향으로 승강 가능하게 구성된다.
전술한 예에서는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 각각에 웨이퍼(W)를 4개씩 수납했지만, 이들 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))에 각각, 예를 들면, 6개 이상씩 복수개 수납해도 좋다. 그 경우에는 제 1 로드록실(2a)((제 2 로드록실(2b)))의 진공배기나 대기 도입에 더욱 긴 시간을 충당할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 로드록실(2a, 2b)내의 적재부(120)를 승강시켰지만, 웨이퍼 반송 장치(24)를 승강 자유롭게 구성해도 좋다. 즉, 이들 웨이퍼 반송 장치(24) 중 위쪽측에 위치하는 픽(24a)에 대해, 적재부(120)의 첫번째의 웨이퍼(W)와 세번째의 웨이퍼(W)로 액세스할 수 있도록 구성하는 동시에, 아래쪽측에 위치하는 픽(24a)에 대해서는 두번째의 웨이퍼(W)와 네번째의 웨이퍼(W)로 액세스할 수 있도록 구성해도 좋다. 또한, 적재부(120)의 첫번째의 웨이퍼(W)와 두번째의 웨이퍼(W)를 취출한 후, 세번째의 웨이퍼(W)와 네번째의 웨이퍼(W)를 취출하도록 각 픽(24a)의 높이 위치를 설정했지만, 첫번째의 웨이퍼(W)와 세번째의 웨이퍼(W)를 취출한 후, 두번째의 웨이퍼(W)와 네번째의 웨이퍼(W)를 취출하도록 해도 좋다.
이상의 예에 있어서, 웨이퍼 반송 장치(24)가 로드록실(131)((132))로 동시에 액세스함에 있어서, 「동시」는 동일한 타이밍인 것만을 나타내고 있을 뿐만 아니라, 예를 들면, 각각의 웨이퍼 반송 장치(24)에 있어서의 반송 동작의 일부끼리가 동일 시간대에서 서로 중첩되어 실행되는 것을 포함한다.
W: 웨이퍼 1: 처리 스테이션
2a, 2b: 로드록실 3a, 3b: 대기 반송실
10: FOUP 11: 처리 유닛
12: 반송 모듈 20: 제어부
22: 진공용기 23: 탑재부
24: 웨이퍼 반송 장치

Claims (8)

  1. 기판에 대해 진공 처리를 실행하는 진공 처리 장치에 있어서,
    상압 분위기로부터 기판이 반입되는 반입용의 예비 진공실과,
    상기 예비 진공실에 접속되고, 진공 분위기로 유지되는 처리 스테이션과,
    상기 처리 스테이션에 접속되고, 상기 처리 스테이션에서 처리된 기판을 상압 분위기로 반출하기 위한 반출용의 예비 진공실과,
    상기 진공 처리 장치의 운전 제어를 실행하는 제어부를 구비하고,
    상기 처리 스테이션은
    각각 기판을 진공 처리하는 복수의 처리 영역을 서로 간격을 두고 일렬로 배열하고, 상류측의 처리 영역에서 하류측의 처리 영역으로 순차적으로 기판이 이송 탑재되는 처리 영역의 열과,
    상기 반입용의 예비 진공실내의 기판을, 상기 복수의 처리 영역의 열의 상류단에 위치하는 처리 영역에 이송 탑재하기 위한 반입용의 이송 탑재 기구와,
    서로 인접하는 상기 처리 영역의 사이에 배치된 수수용의 이송 탑재 기구와,
    상기 복수의 처리 영역의 열의 하류단에 위치하는 처리 영역으로부터 기판을 상기 반출용의 예비 진공실에 이송 탑재하기 위한 반출용의 이송 탑재 기구를 구비하고,
    상기 제어부는
    상기 반입용의 예비 진공실로부터 처리 영역의 열의 하류단에 위치하는 처리 영역에 이르기까지 각각의 기판을 1개 하류측의 처리 영역에 이송 탑재하는 이송 탑재 동작군 중의 적어도 2개의 이송 탑재 동작에 대해, 일부끼리의 시간대 또는 전부의 시간대가 중첩하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이송 탑재 동작군 중의 모든 이송 탑재 동작을 동시에 실행하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 처리 영역, 상기 반입용의 이송 탑재 기구, 상기 수수용의 이송 탑재 기구 및 상기 반출용의 이송 탑재 기구는 공통의 진공용기내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 처리 영역의 각각에 대해, 상류측에 인접하는 상기 이송 탑재 기구의 설치 영역과의 사이 및 하류측에 인접하는 상기 이송 탑재 기구의 설치 영역과의 사이의 적어도 한쪽을 칸막이벽에 의해 구획하는 동시에 이 칸막이벽에 칸막이 밸브를 마련해서 양 영역을 기밀하게 구획하고,
    상기 칸막이 밸브를 거쳐서 상기 이송 탑재 기구에 의해 상기 기판의 이송 탑재가 실행되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리 영역의 열은 직선형상으로 형성되고, 상기 반입용의 예비 진공실은 상기 처리 영역의 열의 일단측에 배치되고, 반출용의 예비 진공실은 상기 처리 영역의 열의 타단측에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리 영역의 열은 서로 병렬로 배치된 복수의 처리 영역의 열로 이루어지고, 서로 인접하는 처리 영역의 열 중, 한쪽의 처리 영역의 열의 일단부에 위치하는 처리 영역과 다른 쪽의 처리 영역의 열의 일단부에 위치하는 처리 영역의 사이에서 기판을 이송 탑재하는 수수용의 이송 탑재 기구를 구비하고,
    상기 서로 병렬로 배치된 복수의 처리 영역의 열은 1개의 굴곡된 기판 탑재 이송로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    처리 영역의 배열 방향을 전후 방향으로 하면, 상기 수수용의 이송 탑재 기구는 서로 인접하는 처리 영역끼리의 사이의 좌측 또는 우측에 배치되어 수수용의 이송 탑재 기구와 처리 영역의 배치 레이아웃이 지그재그형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반입용의 예비 진공실 및 상기 반출용의 예비 진공실에 각각 대응하도록 마련되고, 각각 상압 분위기인 반입용의 상압 반송실 및 반출용의 상압 반송실과,
    상기 반입용의 상압 반송실 및 상기 반출용의 상압 반송실에 각각 마련되고, 상기 반입용의 예비 진공실내에 기판을 수수하는 제 1 반송 기구 및 상기 반출용의 예비 진공실로부터 기판을 수취하는 제 2 반송 기구와,
    상기 처리 영역의 열을 따라 배치되는 동시에, 상기 반출용의 상압 반송실내의 처리후의 기판을 상기 반입용의 상압 반송실내로 반송하기 위한 상압 분위기로 되는 영역을 형성하고, 처리후의 기판을 반송하는 귀로용의 반송 기구가 배치된 상압 반송로를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
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