JP2000512082A - マルチレベル基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板搬送部（２４、１０６、２０２）と基板処理チャンバ（２６、１０２）とを含む基板処理装置（２２、１００、２００）。基板搬送部（２４）は、搬送チャンバ（３２）と搬送機構（３４、１０６、２０２）とを有する。搬送機構は、回転可能ドライバ（４８、１１２、２０４）と、ドライバに回動可能に接続して鉛直方向に回動するアーム（５０、２０８）と、関節を有する手首（６４）によってアームの端部に回動可能に接続されている基板ホルダ（５２、２１０）とを有する。アーム（５０、２０８）は、基板ホルダ（５２、２１０）を鉛直方向に上下動できる。基板処理チャンバ（２６、１０２）は、鉛直方向に２つの異なるレベルで搬送チャンバ（３２）に固定接続している。

Description

【発明の詳細な説明】 マルチレベル基板処理装置 発明の背景 1．発明の技術分野 本発明は、基板処理装置に関し、特に、搬送チャンバに接して垂直方向に異な る高さに基板処理チャンバを有する装置に関する。 2．従来技術 マットソンテクノロジ(Mattson Technology)は、２枚の半導体ウェハの出し入 れを同時に行うアスペン（ASPEN）システムと呼ばれるシステムを有する。バッ チシステム、単一のウェハシステム、クラスタツールシステムも、従来技術にお いて公知である。米国特許第４，９５１，６０１号は、複数の処理チャンバおよ び基板搬送装置を有する基板処理装置を開示する。米国特許第５，１８０，２７ ６号は、２つの基板ホルダを有する基板搬送装置を開示する。米国特許第５，２ ７０，６００号は、基板搬送装置の同軸駆動軸アセンブリを開示する。米国特許 第４，０９４，７２２号は、４枚のウェハを保持する回転可能なパレットを開示 する。米国特許第４，３８１，９６５号は、マルチプレーナ電極プラズマエッチ ャを開示する。米国特許第４，６７５，０９６号は、取り入れ・取り出し位置を 並列に有する 取り入れ・取り出しチャンバを開示する。他の関連技術は、以下のものを含む。 すなわち、米国特許第１，１９０，２１５号、米国特許第２，２８２，６０８号 、米国特許第３，７３０，５９５号、米国特許第３，７６８，７１４号、米国特 許第３，８２３，８３６号、米国特許第３，８７４，５２５号、米国特許第４， ０６２，４６３号、米国特許第４，１０９，１７０号、米国特許第４，２０８， １５９号、米国特許第４，６６６，３６６号、米国特許第４，７２１，９７１号 、米国特許第４，７３０，９７５号、米国特許第４，９０７，４６７号、米国特 許第４，９０９，７０１号、米国特許第５，１５１，００８号、米国特許第５， ３３３，９８６号、米国特許第５，４４７，４０９号、欧州特許公告第０４２３ ６０８号、日本特許公告第２−２９２１５３号である。 発明の概要 本発明の一実施例によれば、基板処理装置は、基板搬送部と基板処理チャンバ とから成る。基板搬送部は、搬送チャンバと、搬送チャンバに対して基板を輸送 する搬送機構とを有する。基板処理チャンバは、搬送チャンバに固定接続されて いる。処理チャンバのうち第１の処理チャンバは、第２の処理チャンバの真上の 平面内に配置されている。搬送機構は、第１および第２の処理チャンバに対して 基板を輸送できる。 本発明の他の実施例によれば、基板を基板処理チャンバに対して輸送する基板 搬送機構は、回転自在ドライバと、第１のアームと、第１の基板ホルダとからな る。第１のアームは、ドライバに回動可能に接続されている。アームにおいて、 第１のアーム領域が第２のアーム領域に回動可能に接続されている。第１の基板 ホルダは、第２のアーム領域に回動可能に接続されている。アーム領域のうちの 少なくとも一方は、回動するとき、鉛直方向に回動しながら移動する。 本発明の他の実施例によれば、基板を基板処理チャンバに対して搬送する基板 搬送機構は、第１のアームと基板ホルダとから成る。第１のアームは、互いに回 動自在に接続された２つのアーム領域を有し、相対的に回動すると、並行に且つ 鉛直方向に移動する。基板ホルダは、関節を有する手首によって、アーム領域の 一方に可動に取り付けられている。手首は、少なくとも２つの方向に回動し、基 板ホルダを水平状態に維持する。 本発明の他の実施例によれば、基板処理装置は、基板搬送部と、基板処理チャ ンバと、コントローラとから成る。基板搬送部は、搬送チャンバと、基板搬送機 構とを有する。基板処理チャンバは、搬送チャンバに固定接続されている。処理 チャンバは、少なくとも２つの鉛直方向に高さが異なる水平面に位置し、水平面 のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの処理チャンバを有する。コントロ ーラが存 在して、基板搬送機構を制御することにより鉛直方向に高さが異なる水平面で基 板を処理チャンバに対して出し入れする。 本発明の他の実施例によれば、基板処理装置の基板搬送機構は、ドライバと、 ２本のアームと、２つの基板ホルダとから成る。アームは、ドライバに回動自在 に接続されて鉛直方向に移動する。各アームは、少なくとも２つのアーム領域を 有する。基板ホルダの各々は、別々のアームに接続されている。 本発明の方法により、基板処理装置において基板を移動させる方法は、互いに 回動自在に接続されている直列接続の部材を基板搬送機構に供給する行程から成 る。部材の一方は、搬送機構の端部に接続された基板ホルダから成り、相対的な 部材の回動運動を制御して、基板処理チャンバに対して実質的に直線的に基板ホ ルダを移動させる。 本発明の他の方法により、基板処理装置内で基板を移動させる方法は、アーム を基板搬送機構に設けて基板ホルダにドライバを接続する行程からなる。アーム は、中間のジョイントで互いに回動自在に接続されるとともに内側のジョイント でドライバに回動自在に接続されている２つの直列接続アーム領域を有する。基 板ホルダは、端部のジョイントで少なくとも２本の回転軸に沿って移動するよう に、アームに回動自在に接続されている。そして、アーム領域と基板ホルダとド ライバとの回転運動を制御して、鉛直方 向に異なるの位置および水平方向に異なる位置にある基板処理チャンバに対して 基板ホルダを移動させる。 図面の簡単な説明 本発明の上記概念および他の特徴を、添付図面を参照しながら、以下の記載に おいて説明する。 図１は、従来の基板処理装置の概念的な平面図である。 図２は、本発明の特徴を取り入れた基板処理装置の概念的な平面図である。 図２Ａは、図２に示す装置の部分概略図である。 図２Ｂは、アームが伸長状態にある図２Ａと同様な部分概略図である。 図２Ｃは、アームが右側処理モジュールの前方で収縮状態にある図２Ａと同様 な部分概略図である。 図２Ｄは、アームが伸長状態にある図２Ｃと同様な部分概略図である。 図３は、図２に示す装置の側面図である。 図４は、図３に示す２つのアーム領域の間のジョイントの断面図である。 図５Ａは、本発明の他の実施例の平面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す装置の側面図である。 図６は、本発明の他の実施例の平面図である。 図７は、本発明の他の実施例の部分側面図である。 図８は、関節を有する手首の他の実施例の側面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図１に、従来の基板処理装置１０を示す。装置１０は、搬送部１２と、４つの 基板処理モジュール１４と、２つの基板エレベータモジュール１６とを有する。 搬送部１０は、搬送チャンバ１８と搬送機構２０とを有する。搬送機構２０は、 さまざまな基板処理モジュール１４とエレベータモジュール１６との間で基板を 移動させることができる。 図２に、本発明の特徴を取り入れた基板処理装置２２を示す。装置２２は、搬 送部２４と、４つの基板処理モジュール２６、２７、２８、２９と、２つの基板 エレベータモジュール３０、３１とを含む。 搬送部２４は、搬送チャンバ３２と、搬送機構３４とを含む。図示した実施例 において、搬送チャンバ３２は、ほぼ正方形であり、一端に２つの基板エレベー タモジュール３０、３１が接続され反対側に４つの処理モジュール２６、２７、 ２８、２９が接続している。図３も参照する。エレベータモジュール３０、３１ の各々において、フレーム３６が搬送チャンバ３２に固定接続している。可動ゲ ート、すなわちドア３８が、エレベータモジュール３０、３１の各々と搬送チャ ンバ３２との接合点に設けられている。エレベータモジュール３０、３１の各々 は、基板Ｓのカセット４０を保持する。カセット４０は、エレベータモジュール ３０、３１によって上下動することができる。別の可動 ゲート、すなわちドア４２が、エレベータモジュール３０、３１の各々に設けら れて、カセット４０を出し入れする。他の実施例において、任意タイプの基板エ レベータモジュールや基板供給モジュールを設けることができる。 基板処理モジュール２６、２７、２８、２９の各々は、フレーム４４を有し、 このフレーム４４は、搬送チャンバ３２にゲート機構４６によって固定接続され ている。ゲート機構４６によって、パスを、チャンバ３２とモジュール２６、２ ７、２８、２９との間に開くことができる。また、ゲート機構４６を動かして、 チャンバ３２からモジュール２６、２７、２８、２９を封止するためにパスを閉 じることができる。モジュール２６−２９は、基板の加熱及び冷却を含む適宜の タイプの基板処理を行うように構成することができる。図示した実施例において 、処理モジュール２６、２７、２８、２９は、２つの積層構造に配置される。第 １のモジュール２６は、第２のモジュール２７の鉛直方向上方に位置する。第３ のモジュール２８は、第４のモジュール２９の鉛直方向上方に位置する。他の実 施例において、第１のモジュール２６は、第２のモジュール２７に対して鉛直方 向真上ではない上方に配置することができる。例えば、第１のモジュール２６の 中心軸は、第２のモジュール２７の中心軸からわずかにずれていることもある。 他の場合は、第２のモジュールに対して全体的にずれている第１のモジュール２ ６を含むことがある。同じずれが、第 ４のモジュール２９に対する第３のモジュール２８に対して設けられることがあ る。または、オフセットやアライメントされたモジュールまたはモジュール対の 適宜の組み合わせを設けることができる。モジュール２６、２７の対及びモジュ ール２８、２９の対は、並列に互いに隣接して配置される。図１の装置１０を図 ２の装置２２に比較して分かるように、装置２２の正面の幅Ｗ₂は、装置１０の 正面の幅Ｗ₁よりもかなり小さい。複数基板処理装置が同一の部屋に置かれてい る状況において、装置２２の構成によって、処理装置のうち、以前の装置１０よ りも所定の床面積に並列に置くことができる。以前の装置１０および装置２２の 両方は、同じ数の処理モジュール、すなわち４つの処理モジュールを有する。こ れらは、両方とも実質的に同じ時間量において同じ機能を実行できる。同じ数の 装置２２が使用される場合、以前の装置１０で使用したものよりも、使用される 床面積が小さくなる。同様に、より多くの装置２２を、以前の装置１０と同じ床 面積にて使用することができる。装置２２も、メンテナンスや修理のために、非 常に接近した並行配置に置くことができ、処理モジュール２６、２７、２８、２ ９（一測の全て）への簡単なアクセスを備える。 従来の搬送機構２０は、単一の水平面内にて、基板をロードしたりアンロード する小なる鉛直方向移動によって、基板を移動させることのみが必要であった。 他方、搬送機 構３４は、鉛直方向にオフセットされた上方モジュール２６，２８及び下方モジ ュール２７，２９に対する出し入れのために、基板を鉛直方向に移動できること が必要であった。図３に示す実施例において、搬送機構３４は、回転可能ドライ バ４８と、アーム５０と、基板ホルダ５２とを含む。回転可能ドライバ４８は、 メインコントローラ５４に接続している。メインコントローラ５４は、コンピュ ータを含む。このコンピュータは、ゲート３８、４２、４６等の、装置２２の他 の部品にも接続されている。コントローラ５４は、矢印Ａ１に示すように、ドラ イバ４８の軸回転を制御する。アーム５０は、第１のアーム領域５６と、第２の アーム領域５８とからなる。第１のアーム領域５６は、ジョイント６０にてドラ イバ４８に回動自在に接続されて、矢印Ａ２に示すように、鉛直方向にのみ、ド ライバ４８に対して回転する。すなわち、第１のアーム領域５６は、軸中心の鉛 直方向以外は、ドライバ４８に対する運動に制限されている。第２のアーム領域 ５８は、一端部がジョイント６２にて第１のアーム領域５６の反対の端部に、矢 印Ａ３により示すように回動自在に接続されている。この接続は、第２のアーム 領域５８が、第１のアーム領域５６に対して鉛直方向においてのみ回動するよう に、制限されている。第２のアーム領域５８の反対の端部に、関節接続の手首６ ４が存在する。手首６４によって、基板ホルダ５２はアーム５０に接続される。 手首６４は、矢印Ａ４にて示す ように、ジョイント６６でアーム５０に回動自在に取り付けられている。ジョイ ント６６での接続は、手首６４がジョイント６６で第２のアーム領域５８に対し て垂直方向にのみ回動されるように制限されている。基板ホルダ５２は、矢印Ａ ５に示すように、手首６４の上部に回動自在に接続している。この接続も、基板 ホルダ５２がこの接続で手首６４に対して水平方向においてのみ回動するように 、制限されている。 図３は、右下の処理モジュール２７に基板Ｓを挿入しようとしている位置Ｂに ある搬送機構３４を示す。図３は、右上の処理モジュール２６に基板Ｓを挿入し ようとしている異なる位置Ｃにある点線で示された搬送機構３４も示す。位置Ｂ および位置Ｃを比較するときに気付くように、位置Ｂおよび位置Ｃにおいて、基 板ホルダ５２はそれぞれ水平な高さにある。具体的には、搬送機構３４は、基板 ホルダを搬送機構３４のあらゆる位置において水平レベルに維持する。これは、 基板Ｓの基板ホルダ５２での移動を防ぐのに有効である。図４に、ジョイント６ ２の領域を示す。分かるように、第１のアーム領域５６は、内部を挿通するチャ ネル６８を有する。第２のアーム領域５８は、シャフト７０によって第１のアー ム領域５６に接続されている。シャフト７０は、ジョイントで真空シール７２に よって第２のアーム領域５８にしっかりと接続している。シャフト７０は、第１ のアーム領域５６へと延在して、２つのベアリ ング７４によって回転自在に接続されている。磁性流体（ferrofluidic）シール ７６やリップシール等の大気に対する真空シール（atmospheric to vacuum seal ）が、シャフト７０の入り口で第１のアーム領域５６に向けて設けられている。 シャフト７０は、内部を挿通するチャネル７８を有し、第２のアーム領域５８は 、内部を通過するチャネル８０を有する。３つのチャネル６８、７８、８０は、 制御ケーブル８２をアーム５０を経由して手首６４及び基板ホルダ５２にまで通 過させるためのパスを形成する。第１のアーム領域５６に、ジョイント移動制御 領域８４が位置する。図示した実施例において、ジョイント移動制御領域８４は 、第１のアーム領域５６に対してシャフト７０を軸方向に回転させるのに適して いる電気モータである。ジョイント移動制御領域８４は、制御ケーブル８２の部 分８２’に接続している。図示した実施例において、制御ケーブル８２は、コン トローラ５４および電源まで回転自在ドライバ４８を介して延在する電気ケーブ ルである。ジョイント６０での回転自在ドライバ４８への第１のアーム領域５６ の接続は、ジョイント６２の場合と実質的に同一である。同様に、ジョイント６ ６での第２のアーム領域５８の端部への手首６４の接続は、ジョイント６２の場 合と実質的に同一である。しかし、他の実施例において、任意のタイプの機械的 ジョイント構造や接続を、３つのジョイント６０、６２、６６で行うことができ る。更に、ジョイント構造は、 実質的に同一である必要はない。ジョイント移動制御領域８４は、電気モータと 記載したが、２つの部材の相対位置を知らせる電気位置センサやエンコーダ８４ ａを含む。他の実施例において、位置エンコーダは光である。制御ケーブル８２ は、流体または気体用の導管を含むことがある。チャネル６８、７８、８０も、 基板Ｓの基板ホルダ５２に対する保持を支援する装置や機構（図示せず）に関し ては、基板ホルダ５２との接続用に、内部を延在する別のケーブルや導管を有す ることがある。手首６４も、水平回転領域６５を含み、水平回転領域６５は、基 板ホルダ５２に接続されて、矢印Ａ５に示すように回転する。搬送チャンバ３２ は、好ましくは空気の無い状態、すなわち真空に維持されている。しかし、チャ ネル６８、７８、８０は、好ましくは大気に開放されている。これが、シール７ ２、７６および他のシール（図示せず）がジョイントにて設けられる理由である 。チャネル６８、７８、８０は、好ましくは、搬送チャンバ３２の真空から密封 されて、アームにある制御ケーブル及び他の制御部材を保護すると共に、チャン バ３２の環境を保護する。アームにある制御ケーブル及び他の制御部材は、チャ ンバ２３から分離して維持されて、モジュール２６−２９からチャンバ３２に入 ることがある腐食ガスからの腐食を防ぎ、モジュールから極端な高温および低温 の有害な影響を防止し、電気ノイズ干渉から制御部材を隔離する。チャンバ３２ の真空環境は、ジョイントの 制御部材及び潤滑油によって汚染物質粒子またはガスの影響から保護されている 。しかし、他の実施例において、チャネル６８、７８、８０を真空に維持しても 良い。 上述のように、基板ホルダ５２は、水平レベルに維持されて、基板Ｓのホルダ 上での移動を防止すべきである。これをなしとげるために、コントローラ５４は 、２つのアーム領域５６、５８の相対位置に基づいて、さらに、回転可能ドライ バ４８に対する第１のアーム領域５６の位置に基づいて、枢軸点６６でのアーム ５０に対する手首６４の回転を自動制御する。最初の２つのジョイント６０、６ ２にある位置センサは、回転可能ドライバ４８と、第１のアーム領域５６と、こ れに対する第２のアーム領域５８との位置を、コントローラ５４に信号を送る。 コントローラ５４は、基板ホルダ５２を水平面内に置くために、予めプログラム された情報に基づいて、第２のアーム領域５８に対する手首６４の位置を選択す るように予めプログラムされている。他の実施例において、コントローラは、部 材４８、５６、５８の検出された位置に基づいたアルゴリズムを使用することが ある。他の実施例において、手首６４は、能動自己制御水平レベル化装置を有す ることができる。さらに他の実施例において、例えば、基板がホルダによって積 極的に把持される場合、非水平基板移動に対応していることもある。さらに他の 実施例において、装置２２は、本発明に引用されている米国特許第５，２７９， ３０９号に記 載されているような、３次元ビーコン・光センサを有することができる。 搬送機構３４は、コントローラ５４によって制御されて、処理モジュール２６ 、２７、２８、２９およびエレベータモジュール３０、３１に対してほぼ直線的 に基板ホルダ５２を移動させる。これを行うために、水平回転領域６５および回 転自在ドライバ４８は、アーム５０が伸縮されてアーム５０の他の点では放射状 の移動を補正すると回転される。例えば、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ア ーム５０が、図２Ａに示す収縮位置から図２Ｂに示す伸長位置に伸長するとき、 回転可能ドライバ４８は、矢印Ａ１_aに示すように回転され、水平回転領域６５ は、矢印Ａ５_aに示すように回転される。回転Ａ１_a，Ａ５_aの速度は、アーム５ ０のアーム領域の回転に基づいてコントローラ５４によって制御され、故に、基 板ホルダ５２および基板Ｓは、ほぼ直線状のパスに沿って処理モジュール２８に 挿入される。同様に、アーム５０が、図２Ｂに示す伸長位置から図２Ａに示す収 縮位置に縮むとき、回転自在ドライバ４８は、矢印Ａ１_bに示すように回転され 、水平回転領域６５は、矢印Ａ５_bに示すように回転される。これによって、処 理モジュール２８内部からの基板ホルダのほぼ直線的な引き込みが可能になる。 基板ホルダ５２が左下方の処理モジュール２９に対して出し入れされるとき、同 様の補償回転が行われる。図２Ｃおよび図２Ｄに、右上方の処理モジュール２６ に対 するアーム５０の伸縮を示す。アームが伸長する間、補償回転Ａ１_cおよびＡ５_c が行われる。アームが縮む間、補償回転Ａ１_dおよびＡ５_dが行われる。同様の補 償回転は、右下方の処理モジュール２７に対しても行われる。同様に、同様の補 償回転が、エレベータモジュール３０、３１に対する挿入及び引き出しに対して 行われる。他の実施例において、モジュール２６−３１が適切に配置されて、伸 長および収縮の搬送機構の未補償移動パスに対して適切な入口を有する場合は、 回転自在ドライバ４８および水平回転領域６５による補償回転は、行う必要はな い。他の実施例において、コントローラが水平回転領域６５および回転自在ドラ イバ４８を動かして補償回転を行うよりは、補償回転は、アーム領域５６、５８ の移動に基づいて、機械的にドライバ４８及び領域６５を回転させるアーム５０ への直接機械的結合によって行うこともできる。これは、本発明に引用されてい る米国特許第５，４３１，５２９号にて開示されるような、ギアやベルト、バン ドなどの手段によって行われる。アーム領域５６、５８が回動するときに基板ホ ルダを垂直方向に移動させるアーム５０の能力によって、搬送機構３４は、モジ ュール２６‐３１において基板を上下動させるために、回転自在ドライバ４８を 鉛直方向に可動とすることは必要ではない。しかし、回転自在ドライバ４８は、 必要に応じて鉛直運動機構を含む。他の実施例において、手首６４は、コントロ ーラ５４に接続された垂直 移動体（mover）を含み、モジュール２６−３１において基板ホルダ５２を鉛直 方向に上下動せしめる。他の実施例において、アーム５０は、３つ以上のアーム 領域を含むことがある。回動アーム領域に加えて関節を有するアーム領域を設け ることもできる。本発明に引用している米国特許出願第０８／５８７０８７号に 開示されるように、一度に基板に保持して搬送できる基板ホルダを使用すること ともできる。 図５Ａおよび図５Ｂに、本発明の他の実施例を示す。基板処理装置１００は、 図１に示される装置１０と同様な上面を有する。しかし、装置１００は、８つの 処理モジュール１０２と、ほぼ六角形状の搬送チャンバ１０４と、搬送機構１０ ６と、４つのエレベータモジュール１０８とを有する。図５Ｂに示すように、装 置１００は、処理モジュール１０２を２つの高さＤ，Ｅに有する。処理モジュー ル１０２は、４つの位置Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに配置され、各位置において２つのモジ ュール１０２が積層されている。搬送機構１０６は、図３に示す機構３４とほぼ 同じである。しかし、本実施例において、第１のアーム領域１１０は、回転自在 ドライバ１１２に対して中央に取り付けられている。更に、第２のアーム領域１ １４は、第１のアーム領域の中心軸と同じ平面に中心軸を有するように、第１の アーム領域１１０に取り付けられる。しかし、適宜の鉛直回動アーム構成を形成 することもできる。図１を図５Ａと比較する と分かるように、装置１００の軌跡は、装置１０の軌跡と同じである。しかし、 装置１００は、２倍の基板処理モジュールを有し、故に、装置１０よりも床面積 当たり高いスループットを有する。 図６に、他の実施例を示す。本実施例において、基板処理装置２００は、搬送 機構２０２以外は図２に示す装置２２とほぼ同じである。装置２００は、搬送チ ャンバ３２と、４つの処理モジュール２６−２９と、２つのエレベータモジュー ル３０、３１とを有する。搬送機構２０２は、主回転装置２０４と、２つの副回 転装置２０６と、２本のアーム２０８と、２つの基板ホルダ２１０とを含む。主 回転装置２０４は、時計回りまたは反時計回りのいずれかの方向に、副回転装置 ２０６およびアーム２０８を回転させることができる。２つの副回転装置２０６ は、独立に回転自在である。したがって、主回転装置は、エレベータモジュール ３０、３１と処理モジュール２６−２９との間で基板を移動させるために使う必 要がない。このタイプの実施例により、スループットを増加させることができる 。図２に示す装置は、図６に示すような２つの別々の基板ホルダよりは、複数基 板のホルダを有することができる。勿論、モジュール２６−３１は、複数の基板 と複数基板のホルダとを収容するように構成することが必要である。 図７に、他の実施例を示す。本実施例において、搬送機構２２０は、３本のア ーム２２２、２２４、２２６と、関 節を有する手首２２８と、基板ホルダ２２９と、垂直移動体２３０とを有する。 基板処理装置も、垂直円筒体に処理モジュール２３２を３つの高さに有する。移 動体２３０は、第１のアーム２２２を鉛直方向に上下動させるように構成されて いる。第１のアーム２２２は、実質的に鉛直方向に維持され、移動体も、第１の アーム２２２を軸中心に回転せしめて、アーム２２４、２２６と、手首２２８と 、ホルダ２２９とを第１のアーム２２２の中心軸を中心として回転せしめる。ア ーム２２４、２２６の回動と組み合わせた第１のアーム２２２の鉛直移動によっ て、垂直方向の高さが異なる３つのモジュール２３２に対する基板ホルダ２２９ の出し入れを行うことができる。もちろん、処理モジュールを、４つ以上の異な る高さに設けることもできる。更に、ある高さのモジュールが次の高さのものに 対してずれているように、モジュールは、鉛直方向においてアライメントされて いる必要はない。これは、モジュールへのダクト線に対して必要とされたり、操 作すべきモジュールのモータに対して領域を設ける必要がある。 図８に、関節を有する手首２５０の他の実施例を示す。 本実施例において、第２のアーム領域５８は、矢印Ａ４₈に示すように、手首２ ５０の上部に回動自在に接続されている。水平回転領域２５２は、手首２５０の 底部に位置して、矢印Ａ５₈に示すように回転できる。このタイプの実施例につ いて、基板ホルダ２５４は、主回転装置を中心としてア ームを回転させずに、処理装置の対向する側部の間に移動することができる。ア ームは、振り子と同様に、手首２５０を前後に揺動せしめるのみであり、回転装 置２５２は、基板ホルダ２５４の向きを変える。他の実施例において、関節を有 する適宜のタイプの手首を設けることができる。 なお、上記説明は、本発明を説明するのみである。さまざまな代替例および変 形例が、当業者によって本発明の請求の範囲から逸脱せずに導出されるものであ る。それ故に、本発明は、請求の範囲に含まれる様々な代替例、変形例を含むも のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 搬送チャンバと、基板を前記搬送チャンバに対して出し入れする搬送機構 とを有する基板搬送部と、 前記搬送チャンバに固定接続されて、第１の処理チャンバは第２の処理チャン バよりも上方の面内に鉛直方向に配置され、前記第１及び第２の処理チャンバは 前記搬送チャンバに対して別々且つ独立に接続されて互いに隔離された基板処理 領域を別々且つ独立に形成する複数の基板処理チャンバと、 を有し、 前記搬送機構は、前記第１および第２の処理チャンバに対して基板を別々に搬 送することを特徴とする基板処理装置。 ２． 前記搬送機構は、回転自在ドライバと、前記ドライバに回動自在に接続さ れたアームとからなり、 前記アームは、鉛直方向に回動するように配列された２つの直列に接続された アーム領域からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３． 前記搬送機構は、関節を有する手首によって前記アームの端部に接続され た基板ホルダを有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。 ４． 前記手首は、少なくとも２つの異なる方向にアームに対して回動可能であ ることを特徴とする請求の範囲第３ 項に記載の装置。 ５． 前記搬送機構は、アームの端部に基板ホルダを有する鉛直方向に回動自在 なアームから成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ６． アームが鉛直方向に回動するにつれて、基板ホルダを水平状態に維持する 手段をさらに有することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置。 ７． 前記処理チャンバは、第１の水平面に位置する少なくとも２つの処理チャ ンバと、鉛直方向にずれている第２の水平面に位置する少なくとも一つの他の処 理チャンバとを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ８． 基板を基板処理チャンバに対して搬送する基板搬送機構であって、 回転自在ドライバと、 前記ドライバに回動自在に接続されて、第１のアーム領域が第２のアーム領域 に回動自在に接続している第１のアームと、 前記第２のアーム領域に回動自在に接続され、２つのチャンバの間の搬送機構 の運動によって平板基板を上面に水平状態に保持するような大きさ及び形状を有 する第１の基板ホルダと、 を有し、 アーム領域の少なくとも一つは、回動されると、鉛直方向に回動可能に移動さ れることを特徴とする基板搬送機構。 ９． 前記基板ホルダは、２つの異なる方向に回動する関節を有する手首によっ て、前記第２のアーム領域に接続されていることを特徴とする請求の範囲第８項 に記載の搬送機構。 １０． アームが移動するときに、基板ホルダを実質的に水平状態に維持する手 段をさらに有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の搬送機構。 １１． 第１および第２のアーム領域は、互いに平行な回動移動に制限され、第 １のアームは、回転自在ドライバに対して鉛直方向の回動移動に制限されている ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の搬送機構。 １２． アームは、ドライバに対して異なる鉛直方向の位置に基板ホルダを移動 させるようになっていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の搬送機構。 １３． 第１のアームと類似した第２のアームと、第２のアームの端部に接続さ れた第２の基板ホルダとをさらに有することを特徴とする請求の範囲第８項に記 載の搬送機構。 １４． ドライバは、２つの回転自在ドライバ領域を含み、各ドライバ領域はア ームの一方に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の搬送 機構。 １５． ドライバとアームと基板ホルダとの相対移動を制御する手段をさらに有 することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の搬送機構。 １６． 制御手段は、ドライバとアームとの間のジョイン トに位置する位置センサを含むことを特徴とする請求の範囲第１５項記載の搬送 機構。 １７． 制御手段は、ドライバとアームとの間のジョイントに位置するジョイン トドライバを含むことを特徴とする請求の範囲第１５項記載の搬送機構。 １８． アーム領域は、内部にチャネルを有して、制御手段の一部をチャネル内 部に通過せしめることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の搬送機構。 １９． ドライバ領域およびアーム領域の間のジョイントに位置するシールを有 し、チャネルをジョイントで密封された状態に維持することを特徴とする請求の 範囲第１８項に記載の搬送機構。 ２０． 基板処理チャンバに対して基板を搬送する基板搬送機構であって、 互いに回動自在に接続されて相対的に回動されるとき平行に且つ鉛直方向に移 動する２つのアーム領域を有する第１のアームと、 関節を有する手首によってアーム領域の一方に移動自在に取り付けられた基板 ホルダと、 を有し、前記手首は少なくとも１方向に回動して基板ホルダを水平状態に維持し 、第１の基板ホルダは、２つのチャンバの間で搬送機構の全運動に亘って上面に 平坦な基板を水平状態に保持するように大きさ及び形状が決められていることを 特徴とする搬送機構。 ２１． 前記手首は、回動が２つの方向のみに制限されていることを特徴とする 請求の範囲第２０項に記載の搬送機構。 ２２． アーム領域の一方は、水平面内で回転自在なドライバに回動可能に接続 されていることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の搬送機構。 ２３． 前記アーム領域は、相対的に回動するとき基板ホルダを別々の鉛直方向 の位置へ移動させることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の搬送機構。 ２４． 第１のアームと類似した第２のアームと、前記第２のアームの端部に接 続された第２の基板ホルダとから成っていることを特徴とする請求の範囲第２０ 項に記載の搬送機構。 ２５． ２つの回転自在ドライバ領域を更に有し、前記ドライバ領域の各々はア ームの一方に接続されていることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の搬送 機構。 ２６． アーム領域と基板ホルダとの相対移動を制御する手段をさらに有するこ とを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の搬送機構。 ２７． 制御手段は、アーム領域と基板ホルダとの間でジョイントに位置する位 置領域（position sections）を含むことを特徴とする請求の範囲第２６項記載 の搬送機構。 ２８． 制御手段は、アーム領域と基板ホルダとの間でジョイントに位置するジ ョイントドライバを含むことを特徴 とする請求の範囲第２６項記載の搬送機構。 ２９． 搬送チャンバと基板搬送機構とを有する基板搬送部と、 前記搬送チャンバに固定接続し、少なくとも２つの鉛直方向に異なる水平面内 配置されて、前記水平面のうちの少なくとも１つは少なくとも２つの処理チャン バを有し、前記少なくとも２つの鉛直方向に異なる処理チャンバは搬送チャンバ に別々に且つ独立して接続されて、内部に別々に且つ独立に隔離された基板処理 領域を形成する基板処理チャンバと、 基板搬送機構を移動させて鉛直方向において高さが異なる水平面内にある処理 チャンバに対して基板を出し入れするコントローラと、 を含むことを特徴とする基板処理装置。 ３０． 基板搬送機構は、基板ホルダを備えたアームを有し、アームは、２つの 水平面内にある搬送チャンバに対して基板ホルダを移動させることを特徴とする 請求の範囲第２９項に記載の装置。 ３１． アームは、水平面内にて回転自在なドライバに接続され、前記ドライバ は、ドライバを中心としてアームおよび基板ホルダを回転させることを特徴とす る請求の範囲第３０項に記載の装置。 ３２． コントローラは、アームおよび基板ホルダの間の手首、ドライバ、アー ムの間のジョイントに位置するジョ イントドライバに接続していることを特徴とする請求の範囲第３１項に記載の装 置。 ３３． 前記コントローラは、基板ホルダを実質的に水平状態に維持することを 特徴とする請求の範囲第３２項に記載の装置。 ３４． コントローラは、ドライバ、アーム、手首の移動を制御して、基板ホル ダを基板処理チャンバに対して実質的に直線的に移動させることを特徴とする請 求の範囲第３３項に記載の装置。 ３５． アームは、互いに回動可能に接続されるとともにドライバに回動可能に 接続されて、ドライバに対して回動するとともに鉛直方向にのみ移動する２つの アーム領域を有することを特徴とする請求の範囲第３４項に記載の装置。 ３６． ドライバ、アーム領域、基板ホルダの相対位置を知らせるセンサがコン トローラに接続されていることを特徴とする請求の範囲第３５項に記載の装置。 ３７． ドライバと、 ドライバに回動自在に接続されて鉛直方向に回動し、各々が少なくとも２つの アーム領域を有する２本のアームと、 各々が対応するアームに接続されている２つの基板ホルダと、 を含むことを特徴とする基板処理装置の基板搬送機構。 ３８． ドライバは２つのドライバ領域を含み、各ドライバ領域はアームの一端 部に回動可能に接続されていること を特徴とする請求の範囲第３７項に記載の基板搬送機構。 ３９． ドライバ領域は、アームを互いに独立に回転させることを特徴とする請 求の範囲第３８項に記載の基板搬送機構。 ４０． ドライバは、ドライバの中心軸を中心に二つのドライバ領域を回転させ て、アームをドライバの一側から反対側へ移動させることを特徴とする請求の範 囲第３８項に記載の基板搬送機構。 ４１． ２本のアームは、ドライバに回動可能に接続されて鉛直方向にのみ回動 することを特徴とする請求の範囲第３７項に記載の基板搬送機構。 ４２． 基板ホルダを水平状態に維持する手段をさらに有することを特徴とする 請求の範囲第３７項に記載の基板搬送機構。 ４３． 基板処理装置において基板を移動させる方法であって、 互いに回動自在に接続された直列接続部材の一方は、搬送機構の端部に接続さ れている基板ホルダからなり、前記直列接続部材を基板搬送機構に設ける行程と 、 部材の相対的な回動運動を制御して、基板ホルダを基板処理チャンバ対して直 線的に移動させながらも、平らな基板を基板ホルダの上面にて水平状態に保持す る位置に基板ホルダを維持する行程と、 を含むことを特徴とする方法。 ４４． 前記部材を相対的に動かして基板ホルダを鉛直方向に移動させる行程を さらに有することを特徴とする請求の範囲第４３項に記載の方法。 ４５． 基板ホルダが移動するにつれて、基板ホルダを実質的に水平方向に維持 する行程をさらに有することを特徴とする請求の範囲第４４項に記載の方法。 ４６． 前記部材は回転装置に回動可能に接続されているアームを含み、前記回 転装置は第１の水平面内の回転方向に回転し、アームは回転装置に対して鉛直方 向に回動することを特徴とする請求の範囲第４３項に記載の方法。 ４７． 基板ホルダは手首によって前記アームに接続され、前記手首は前記第１ の水平面内の回転方向とは反対の第２の水平面内の回転方向にアームに対して回 動することを特徴とする請求の範囲第４６項に記載の方法。 ４８． 前記アームが鉛直方向に移動して前記基板ホルダを水平状態に維持する につれて、前記手首はアームに対して回動して、基板ホルダを鉛直方向に移動さ せることを特徴とする請求の範囲第４７項に記載の方法。 ４９． 基板処理装置において基板を移動させる方法であって、 ドライバを基板ホルダに接続しているアームを基板搬送機構に設ける行程を有 し、前記アームは中間のジョイントで互いに回動自在に接続されるとともに内側 のジョイントでドライバに回動可能に接続している２つの直列接続アー ム領域を有し、前記基板ホルダは端部のジョイントで少なくとも２本の直交する 回転軸に沿って移動するためにアームに回動可能に接続され、 さらに、アーム領域、基板ホルダ、ドライバの回転移動を制御して、異なる鉛 直方向の位置および異なる水平面内の位置にある基板処理チャンバに対して基板 ホルダを移動させながらも、平らな基板を基板ホルダの上面に水平方向に保持す るように基板ホルダを維持する行程と、 を有することを特徴とする方法。 ５０． 基板搬送チャンバおよび前記基板搬送チャンバに位置する基板搬送機構 を有する基板搬送部において、互いに可動に接続された２つのアーム領域と、ア ーム領域の一方に接続された基板ホルダとを有する基板搬送機構であって、 ２つのアーム領域は、内部にほぼ実質的に包囲されたチャネルを有し、電気制 御ケーブルは、チャネルを挿通して基板ホルダと接続することを特徴とする基板 搬送機構。