半导体处理系统及其搬送机构.pdf

在半导体处理系统中用于将被处理基板(W)对于处理装置进行搬送的搬送机构(26)具有搬送基台(30)。在搬送基台(30)上并列设置可滑动的第一及第二保持臂(32A、32B)。第一及第二保持臂(32A、32B)分别具有用于保持被处理基板(W)的第一及第二保持面(33A、33B)。它们实质上位于同一平面上。第一及第二保持臂(32A、32B)进行动作，使所述第一及第二保持面(33A、33B)对于所述搬送基台(30)实质性地向同一侧突出。

1.  一种搬送机构，在半导体处理系统中，用于将被处理基板对于处理装置进行搬送，其特征在于：具有
搬送基台；和
在所述搬送基台上并列设置的可滑动的第一及第二保持臂，所述第一及第二保持臂分别具有用于保持所述被处理基板的第一及第二保持面，第一与第二保持面实质上位于同一平面上，所述第一及第二保持臂进行动作，使所述第一及第二保持面对于所述搬送基台实质性地向同一侧突出。

2.  根据权利要求1所述的搬送机构，其特征在于：进而还设置有支撑所述搬送基台的支撑体，所述搬送基台可以相对于所述支撑体转动。

3.  根据权利要求2所述的搬送机构，其特征在于：所述支撑体是可伸缩的伸缩臂。

4.  根据权利要求2所述的搬送机构，其特征在于：在所述搬送基台的外部，设置用于使所述第一及第二保持臂分别滑动的第一及第二驱动马达，以及用于使所述搬送基台转动的第三驱动马达，使所述搬送基台相对于所述支撑体旋转的轴，形成传递第一至第三驱动马达的驱动力的三轴同轴结构。

5.  一种搬送机构，在半导体处理系统中，用于将被处理基板对于处理装置进行搬送，其特征在于：具有
可直线移动的移动台；
通过连接轴与所述移动台相连接的搬送基台，所述搬送基台可以以所述连接轴为中心，相当于所述移动台进行转动，
在所述搬送基台上并列设置的、可滑动的第一及第二保持臂，所述第一及第二保持臂分别具有用于保持所述被处理基板的第一及第二保持面，第一与第二保持面实质上位于同一平面上，所述第一及第二保持臂进行动作，使所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台实质上向同一侧突出。

6.  根据权利要求5所述的搬送机构，其特征在于：将所述移动台与所述搬送基台收容于由隔离板所隔离的第一与第二空间，在所述切板上形成容许所述连接轴移动的导向沟槽。

7.  根据权利要求6所述的搬送机构，其特征在于：所述第一及第二空间被外套所包围，在所述外套的外部设置用于使所述第一及第二保持臂分别滑动的第一及第二驱动马达，以及用于使所述搬送基台转动的第三驱动马达，所述连接轴形成传递第一至第三驱动马达的驱动力的三轴同轴结构。

8.  根据权利要求7所述的搬送机构，其特征在于：进而还设置有分别连接于所述第一至第三驱动马达且向所述三轴同轴结构传递所述第一至第三驱动马达的驱动力的第一至第三花键轴，所述第一至第三花键轴在所述第一空间内相互平行配置，所述移动台可以沿着所述第一至第三花键轴直线移动。

9.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：所述第一及第二保持臂实质上沿圆弧滑动。

10.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：在所述第一及第二保持臂实质上沿圆弧滑动、所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台突出的状态下，所述第一及第二保持面到达同一位置。

11.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：所述第一及第二保持臂在从所述搬送基台突出时，沿相互收敛的方向滑动。

12.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：在所述第一及第二保持臂从所述搬送基台突出时沿相互收敛的方向滑动、所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台突出的状态下，所述第一及第二保持面到达同一位置。

13.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：所述第一及第二保持臂在从所述搬送基台突出时，沿相互发散的方向滑动。

14.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：所述第一及第二保持臂相互平行配置。

15.  根据权利要求1或5所述的搬送机构，其特征在于：用于使所述第一及第二保持臂分别滑动的驱动马达在密闭状态下支撑于所述搬送基台。

16.  根据权利要求2或5所述的搬送机构，其特征在于：用于使所述搬送基台旋转驱动的驱动马达在密闭状态下支撑于所述搬送基台。

17.  一种半导体处理系统，其特征在于：设置有
共同搬送室；
相对于所述共同搬送室相互并列连接的多个处理装置；以及
设于所述共同搬送室内，用于将被处理基板对于所述处理装置进行搬送的搬送机构，
所述搬送机构具有
可以旋转的搬送基台；
在所述搬送基台上并列设置的可滑动的第一及第二保持臂，所述第一及第二保持臂分别具有用于保持所述被处理基板的第一及第二保持面，第一及第二保持面实质上位于同一平面上，所述第一及第二保持臂进行动作，使所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台实质上向同一侧突出。

18.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：进而还具有相对于所述共同搬送室与所述处理装置并列连接的、能够进行真空排气的载荷锁定室，所述共同搬送室也能够进行真空排气。

19.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：在所述第一及第二保持臂实质上沿圆弧滑动、所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台突出的状态下，所述第一及第二保持面到达同一位置。

20.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：在所述第一及第二保持臂从所述搬送基台突出时沿相互收敛的方向滑动、所述第一及第二保持面相对于所述搬送基台突出的状态下，所述第一及第二保持面到达同一位置。

21.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：在所述第一及第二保持臂从所述搬送基台突出时，沿相互发散的方向滑动。

22.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：所述第一及第二保持臂相互平行配置。

23.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：进而还具有按照使所述搬送基台的旋转与所述第一及第二保持臂的至少一方的滑动同时进行的方式来操作所述搬送机构的控制部。

24.  根据权利要求17所述的半导体处理系统，其特征在于：进而还具有操作所述搬送机构的控制部，使所述搬送基台可直线移动，并使所述搬送基台的直线移动与所述第一及第二保持臂的至少一方的滑动同时进行。

半导体处理系统及其搬送机构
技术领域
本发明是涉及在半导体处理系统中将半导体晶片等被处理基板相对于处理装置搬送的搬送机构与该搬送机构的半导体处理系统。还有，这里所谓半导体处理，是指通过在半导体晶片及LCD基板等被处理基板上以所规定的模式形成半导体层、绝缘层、导电层等，为了在该被处理基板上制造包含半导体装置、连接于半导体装置的布线、电极等结构物而实施的种种处理。
背景技术
为了制造半导体集成电路，对于晶片实行成膜、蚀刻、氧化、扩散等各种处理。在这种处理中，伴随着半导体集成电路的微细化及高集成化，追求生产性及成品率的提高。从这一观点，已经知道的有将进行同一处理的多个处理装置，或进行不同处理的多个处理装置，通过共同的搬送室而相互结合，能够使晶片不暴露于大气的情况下连续进行各种工序的处理、所谓集成(cluster Tool)化的半导体处理系统。集成(Cluster tool)型半导体处理系统，例如在特开平3-19252号公报，特开2000-208589号公报，特开2000-299367号公报中有说明。本发明的受让人也在特愿2001-060968中将集成(Cluster tool)型半导体处理系统的改良物申请了专利。
在这种半导体处理系统的共同搬送室内，设置有为了将晶片等被处理基板对于处理装置进行搬送的搬送机构。作为搬送机构的一例，已知的有将能够伸缩、旋转及升降的两个蛙腿型多关节臂设为上下两段的机构。两个多关节臂，是为了将对于处理装置直接接通处理后的晶片与未处理晶片进行交换而使用。具体地，一个空的多关节臂将处理后的晶片从处理装置内取出。其后，另一个多关节臂将保持的未处理晶片装载于处理装置内。作为搬送机构的另一个例子，所知道的有在同一平面内的设置能够在相反方向伸缩的两个多关节臂。
在上述搬送机构中，由于是以臂的伸缩运动及旋转运动的动作为主体，所以在决定位置的精度及重复决定位置的精度，或在可靠性及维修性等方面尚有改善的余地。而且，在特开平10-50804号公报中，公示了晶片保持部使线性轨道上下移动的搬送机器人，该搬送机器人在生产性的观点上有问题。
发明内容
所以本发明的目的在于，使半导体处理系统的搬送机构中位置决定精度，重复位置决定精度，及生产性等得到提高。
本发明的第一视点，是在半导体处理系统中为了将被处理基板对于处理装置进行搬送的搬送机构。具有搬送基台，在上述搬送基台上并列设置，可滑动的第一及第二保持臂，上述第一及第二保持臂分别具有用于保持上述被处理基板的第一及第二保持面。第一保持面与第二保持面实质上在同一平面上。上述第一及第二保持臂进行动作，使上述第一及第二保持面对于上述搬送基台实质性地向一侧突出。
本发明的第二视点，是在半导体处理系统中用于将被处理基板对于处理装置进行搬送的搬送机构。设置有可直线移动的移动台，通过连接轴与上述移动台相连接的搬送基台，上述搬送基台可以以上述连接轴为中心，对于上述移动台转动，在上述搬送基台上并列设置，可滑动的第一及第二保持臂，上述第一及第二保持臂分别具有用于保持上述被处理基板的第一及第二保持面。第一保持面与第二保持面实质上在同一平面上。上述第一及第二保持臂进行动作，使上述第一及第二保持面对于上述搬送基台实质性地向一侧突出。
本发明的第三视点，是一种半导体处理系统，其特征在于：设置有共同搬送室，对于上述共同搬送室相互并列连接的多个处理装置，以及设于上述共同搬送室内，将被处理基板对于上述处理装置而搬送的搬送机构。上述搬送机构具有可以旋转的搬送基台，在上述搬送基台上并列设置的可滑动第一及第二保持臂，上述第一及第二保持臂分别具有用于保持上述被处理基板的第一及第二保持面，第一及第二保持面实质上位于同一平面上。上述第一保持面与上述第二保持臂进行动作，使上述第一及第二保持面对于上述搬送基台实质上向同一侧突出。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式中使用搬送机构的半导体处理系统的概略平面图。
图2是图1所示搬送机构的放大立体图。
图3是表示图1所示搬送机构的内部结构立体图。
图4A～图4F，是表示图1所示搬送机构动作的平面图。
图5A～图5C是表示使用图1所示的搬送机构进行半导体晶片W的更换操作的变更例的平面图。
图6A～图6C是表示使用图1所示的搬送机构进行半导体晶片W的更换操作的变更例的平面图。
图7是表示图1所示搬送机构中保持臂的驱动系统的变更例的立体图。
图8是表示半导体处理系统的变更例的概略平面图。
图9是表示本发明第二实施方式中使用搬送机构的半导体处理系统的概略平面图。
图10是表示在图9所示搬送机构中安装搬送基台与移动台状态的立体图。
图11是表示使用图9所示的搬送机构进行半导体晶片W更换操作地立体图。
图12是表示本发明第三实施方式中搬送机构内部构造的分解立体图。
图13是表示图12所示搬送机构中齿轮机构连接状态的模式图。
图14是表示图12所示搬送机构中花键轴与齿轮的关系图。
图15是表示搬送机构变更例的放大立体图。
图16A～图16E是使用图15所示的搬送机构进行的半导体晶片W的更换操作的平面图。
图17是表示本发明第四实施方式中搬送机构内部构造的分解立体图。
图18A～图18E是使用图17所示的搬送机构进行的半导体晶片W的更换操作的平面图。
图19是表示搬送机构变更例的放大立体图。
图20A、图20B是表示使用图19所示的搬送机构半导体处理系统的概略平面图。
图20C是表示使用图19所示的搬送机构的、其它半导体处理系统的概略平面图。
图21A、图21B是表示使用图19所示的搬送机构的、其它半导体处理系统的概略平面图。
图22A、图22B、图23是表示用于说明关联技术的共同搬送室的立体图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式加以说明。还有，在以下的说明中，对于具有大体相同功能及结构的构成要素，都赋予同一符号，重复说明仅在必要的情况下进行。
第一实施方式
图1是表示本发明第一实施方式中使用搬送机构的半导体处理系统的概略平面图。
如图1所示，半导体处理系统2主要由入口侧搬送部件4与处理部件6所构成。处理系统2的全体动作由控制部5所控制。
入口侧搬送部件4具有纵长成形的入口侧搬送室8。在入口侧搬送室8的一侧，设置有多个设有能够收容多片被处理基板即半导体晶片W的盒子的端口装置10，例如在图示例中是设置3个。在入口侧搬送室8内，设置有例如两个具有能够沿其长度方向移动的多关节臂的搬送机构12。两个多关节臂可以由各自先端的拾取器而保持并搬送晶片W。而且，在入口侧搬送室8的一端部设置有识别晶片W的槽口及方位定向定位平面并进行其位置决定的位置决定装置14。
另一方面，处理部件6具有由横长箱状的外套18所形成密闭状态的共同搬送室16。在共同搬送室16中，通过门阀G连接有图示中6个处理装置20A～20F。共同搬送室16还通过门阀G连接有两个载荷锁定室22A、22B。两个载荷锁定室22A、22B与入口侧搬送室8的长边侧壁相连接，通过它们进行晶片W的搬出与搬入。各载荷锁定室22A、22B上连接有真空排气装置与氮气供给装置(未图示)能够在大气压与真空之间调节内部压力。
在共同搬送室16内设置有多个，例如两个具有冷却功能及预热功能，临时载置晶片W的缓冲台24A、24B。共同搬送室16还连接有能够调整内部压力的真空排气装置及氮气供给装置(未图示)。在共同搬送室16内设置有用于搬送晶片W的搬送机构26。
搬送机构26包含设置于共同搬送室16内的中央部的能够旋转且伸缩的多关节臂28。在多关节臂28的先端部，安装有可以旋转的搬送基台30。在搬送基台30上设置有多个、图示中是两个可以滑动的保持臂32A、32B。
具体地，多关节臂28可以使用公知的同步皮带等而被驱动。在多关节臂28的弯曲部及旋转部设置有磁密封条，维持内部的密闭状态。
图2及图3，分别是图1所示搬送机构的放大立体图和内部结构立体图。如图2及图3所示，搬送基台30由底板30A、顶板30B，以及设置在周围的侧板30C所构成，形成空洞状态。还有，在图3中，省略了顶板30B及侧板30C。
在底板30A上，设置有用于驱动保持臂32A、32B的驱动源36A、36B，以及用于驱动搬送基台30的驱动源36C。各驱动源36A～36C包含分别收容于密闭箱38A～38C内，例如由步进马达所构成的电动马达39A～39C。在该密闭箱38A～38C中，气密性地连接有与内部的电源电缆相接通的，不锈钢波纹管及由特氟纶(注册商标)管等所构成的可弯曲的密闭式柔性管40。柔性管40通过设置在底板30A中央的贯通孔而通过多关节臂28内，向外部引出。该贯通孔的入口被密封为气密，使各电动马达39A～39C旋转而不暴露于真空气氛下。
在驱动源36A、36B上设置有并列、相互平行的导向轨42A、42B。在导向轨42A、42B上，沿其长度方向形成导向沟槽43A、43B。对应于各导向沟槽43A、43B，在顶板30B上也设置有导向沟槽45A、45B(参照图2)。
在各导向轨42A、42B的下部，并排设置有由驱动源36A、36B的动力而旋转的滚珠丝杠44A、44B。滚珠丝杠44A、44B上与插通导向沟槽43A、43B内向上方突出的滑块46A、滑块46B相螺纹结合。通过滚珠丝杠44A、44B的正向及逆向旋转，使滑块46A、滑块46B沿导向沟槽43A、43B前进及后退。在滑块46A、滑块46B上用螺纹固定有保持臂32A、32B的基端部。
在保持臂32A、32B的先端部，形成用于固定保持晶片W的凹部。凹部形成用于载置晶片W的保持面33A、33B。两保持臂32A、32B的保持面33A、33B位于同一平面上。保持面32A、32B进行动作，使保持面33A、33B对于搬送基台30向同一侧突出。
在底板30A的插通孔的周围，固定设置有伞型齿轮48。伞型齿轮48与设置于驱动源36C的旋转轴的伞状齿轮50相啮合。通过对驱动源36C的正向、逆向驱动，能够使搬送基台30的全体左右旋转。在对于各电动驱动源39A～39C的旋转轴的密闭箱38A～38C的贯通部，设置有用于保持气密性的磁密封条(未图示)。
接着对具有以上结构的半导体处理系统的动作加以说明。
首先参照图1对半导体晶片W的基本流程加以说明。即，将未处理的半导体晶片W从载置于端口装置10的盒子内，由入口侧搬送室8内的搬送机构12取出。在由位置决定装置14决定位置之后，由搬送机构12将该晶片W收容于一方的载荷锁定室，例如载荷锁定室22A内。
在对载荷锁定室22A进行压力调整后，将载荷锁定室22A与预先维持真空状态的共同搬送室16内相连通。接着，由搬送机构26将载荷锁定室22A内的晶片W收入到共同搬送室16内。其后，驱动搬送机构26，将晶片W移动载置于所希望的载荷锁定室20A与20F之间，并连续进行必要的处理。在晶片W的处理完全终了后，例如可以按照与上述相反的路经，将处理终了的晶片W搬出。
图4A～图4F是表示图1所示搬送机构26动作的平面图。这里所表示的是对于处理装置20B进行晶片W更换的情况。作为前提，是在保持臂32A的保持面33A上保持未处理的晶片W，另一方面，使保持臂32B的保持面33B为空。还有，如上所述，搬送机构26的动作由控制部5所控制。
首先，为了将搬送基台30移动到所希望的处理装置20B的面前，使支撑搬送基台30的多关节臂28伸缩及旋转。由此，将搬送基台30配置于处理装置20B的面前。接着，为了使搬送基台30面向处理装置20B，驱动图3所示的驱动源36C。由驱动源36C使伞状齿轮50及底板34A侧的伞型齿轮48正向或逆向旋转，使搬送基台30旋转。这样使搬送基台30面向处理装置20B的搬出入口(图4A)。
接着，驱动驱动源36B，使保持臂32B沿着导向沟槽43B向前方滑动。而且保持臂32B的前端的保持面33B进入处理装置20B内，接受在保持面33B处理过的晶片W(图4B)。接着，使驱动源36B与上述相反旋转，使保持臂32B向后方滑动，拉回保持面33B。由此，将处理完之后的晶片W收入共同搬送室16内(图4C)。
接着，为了使另一个保持臂32A面向处理装置20B的中心，驱动驱动源36C。而且，旋转搬送基台30，使搬送基台30的全体仅旋转规定的角度θ1(图4D)。
接着，驱动驱动源36A，使保持臂32A沿导向沟槽43A向前方滑动。而且，使在保持臂32A的前端的保持面33A所保持的未处理晶片W进入处理装置20B内，移载于处理装置20B内(图4E)。接着，使驱动源36A与上述相反地旋转，使保持臂32A向后方滑动，拉回保持面33A。由此，使保持臂32A退避到共同搬送室16内(图4F)。
以上完成晶片W的更换操作。由于保持臂32A、32B能够在同一方向滑动，所以仅将搬送基台30做少许旋转就能够进行晶片W的更换，能够使生产性提高。
这样，在本实施方式中，使保持臂32A、32B对于搬送基台30直线滑动，进行半导体晶片W的更换。因此能够提高位置决定精度及重复位置决定精度。而且，由于结构比较简单，所以能够提高可靠性及维修性。
各电动马达39A～39C由密闭箱38A～38C包围为密闭状态。因此能够防止由各电动马达39A～39C产生的微粒粘附于晶片W上。
在图4A～图4F所示的操作的情况下，仅将搬送基台30的全体在中途旋转角度θ1，就能够变更保持臂32A、32B对于处理装置20B的位置。即，在这种情况下，将搬送基台30对于处理装置20B仅倾斜一定的角度后停止。
图5A～图5C是表示使用图1所示的搬送机构26进行半导体晶片W的更换操作的变更例的平面图。在图5A～图5C所示操作的情况下，不是搬送基台30的旋转移动，而是进行直线移动而变更保持臂32A、32B对于处理装置20B的位置。即，作这种情况下，使搬送基台30可以对于处理装置20B不倾斜而停止。还有，如上所述，搬送机构26的动作由控制部5所控制。
首先，配置搬送基台30，使空的保持臂32B与处理装置20B的搬出入口相对。接着，使保持臂32B向前方滑动，接受处理装置20B内的处理后的晶片W(图5A)。接着，使保持臂32B向后方滑动，将处理过的晶片W收入共同搬送室16内(图5B)。
接着，将搬送基台30的整体，与处理装置20B的正面平行仅水平移动距离L1。因此，配置搬送基台30，使保持未处理晶片W的保持臂32A相对于处理装置20B的搬出入口(图5C)。接着，使保持臂32A向前方滑动，将未处理的晶片W移载于处理装置20B内。
在这种操作的情况下，搬送基台30的水平移动，可使如图1所示的多关节臂28进行水平距离为L1的伸缩、旋转。此时，搬送基台30常时面对同一方向，图3所示的驱动源36C也同时被稍加驱动，使随多关节臂28的伸缩、旋转而产生的搬送基台30自身的旋转抵消。
在图5A～5C所示操作的情况下，保持臂32B的滑动与搬送基台30的水平移动在各自的步骤中分别进行。关于这一点，如图6A～6C所示，也可以将保持臂32B与搬送基台30的移动同时进行。
图6A～6C是表示使用图1所示的搬送机构26进行半导体晶片W的更换操作的变更例的平面图。还有，如前所述，搬送基台30的动作由控制部5所控制。
首先，配置搬送基台30，使空的保持臂32B与处理装置20B的搬出入口相对。接着，使保持臂32B向前方滑动，接受处理装置20B内已处理过的晶片W(图6A)。
接着，在保持臂32B向后方滑动的同时，搬送基台30的整体与处理装置20B的正面平行而水平移动(图6B)。由此，在处理过的晶片W收入共同搬送室16内的同时，配置搬送基台30，使保持未处理晶片W的保持臂32A与处理装置20B的搬出入口相对(图6C)。
在图6A～图6C所示的操作下，保持臂32B的滑动与搬送基台30的水平移动同时进行。因此，能够节省更换操作所需要的时间，能够提高生产性。同样，在图4A～图4F所示的操作中，也能够在控制部5的控制下，同时进行保持臂32A、32B的滑动与搬送基台30的旋转移动。由此，能够取得与上述效果同样的效果。
图7是表示图1所示搬送机构26中保持臂的驱动系统的变更例的立体图。在图3所示结构的情况下，导向轨42A、42B，及滚珠丝杠44A、44B分别上下并排设置。在图7所示结构的情况下，导向轨与滚珠丝杠水平并排设置。还有，由于两导向轨及其附近的结构相同，所以在图7中，以导向轨42A为例进行说明。
如图7所示，导向轨42A成形为截面为矩形。配置有跨越导向轨42A、可沿导向轨42A滑动的滑块46A。框架52从滑块46A向水平方向延伸，在框架52上可以旋转的方式安装有滚珠丝杠44A的基端部。滚珠丝杠44A对于导向轨42A平行延伸存在。
驱动源36A的密闭箱38A内存有电动马达39A。电动马达39A的旋转轴54通过磁密封条56向外侧贯通后被取出。旋转轴54由联轴器58连接于滚珠丝杠44A的基端部，使滚珠丝杠44A能够正向及逆向旋转。还有，柔性管40也可以通过密封构件57贯通底板30A而设置。
在这样结构的情况下，也可以通过驱动驱动源36A，使保持臂32A直线状地滑动。
在图1所示的半导体处理系统中，共同搬送室16形成横长状，这里全体连接有6各处理装置20A～20F。在处理装置数目较少，例如4个的情况下，也可以使共同搬送室16的形状大体为正六边形。图8是基于这一观点，表示半导体处理系统的变更例的概略平面图。
如图8所示，在大体为正六边形的共同搬送室16中，连接有4个处理装置，例如处理装置20A～20D，以及两个载荷锁定室22A、22B。搬送机构26也可以不包含多关节臂28(参照图1)，仅将搬送基台30一侧以可旋转的方式设置于共同搬送室16的中心部。在晶片出入时，仅仅旋转搬送基台30，就能够进入各处理装置20A～20D，及载荷锁定室22A、22B。
第二实施方式
图9是表示本发明第二实施方式中使用搬送机构的半导体处理系统的概略平面图。图10是表示在图9所示搬送机构中安装搬送基台与移动台状态的立体图。图11是表示使用图9所示的搬送机构进行半导体晶片W更换操作的立体图。
在图1所示的处理系统中，通过搬送机构26的多关节臂28的伸缩，使搬送基台30在共同搬送室16内的长度方向移动。搬送基台30也可以不使用多关节臂28，而使用其它装置，例如滚珠丝杠机构而移动。图9所示的搬送装置就是基于这一观点。
如图10及图11所示，在第二实施方式中的搬送装置26中，搬送基台30通过中空的连接轴62安装于可直线移动的移动台60。搬送基台30对于连接轴62以可旋转的方式得到支撑。图3所示的柔性管40插通连接轴62的内部。
在形成共同搬送室16的外套18内，由隔板66区分为上下两个空间68A、68B，在隔板66上形成用于允许连接轴62沿其长度方向移动的导向沟槽64，在下侧的空间68B内配置移动台60，在上侧的空间68A内配置搬送基台30。
在下侧的空间68B内设置有用于沿其长度方向导向移动台60的导向轨70。沿导向轨70平行配置滚珠丝杠72。通过滚珠丝杠72的正向及逆向旋转，能够使移动台60前进或后退。为了使滚珠丝杠72旋转，在外套18的外侧设置有驱动源(马达)74。在滚珠丝杠72贯通外套18的部分，设置有磁密封条(未图示)。
如图11所示，在上侧的空间68A的侧壁上，设置有导入惰性气体或氮气的气体喷嘴76。在下侧的空间68B的底部，形成有将内部环境进行真空排气的排气口78。上侧的空间68A内的环境气体，通过导向沟槽64流入下侧的空间68B而被排气。
根据第二实施方式，通过旋转滚珠丝杠72而使移动台60直线移动。此时，通过连接轴62与移动台60连接为一体的搬送基台30，也与移动台60一起在共同搬送室30内沿长度方向移动。
在本实施方式的情况下，不使用图1所示的多关节臂28，通过滚珠丝杠机构而直线移动搬送基台30。因此，能够进一步提高位置决定精度与重复位置决定的精度。而且，由于滚珠丝杠的结构简单，所以能够进一步提高可靠性及维修性。
还有，在第一及第二实施方式中，作为使保持臂32A、32B及搬送基台30直线移动的机构可使用线性马达。
第三实施方式
图12是表示本发明第三实施方式中搬送机构内部构造的分解立体图。还有，在图12中省略了搬送基台的顶板。
在上述第一及第二实施方式中，保持臂32A、32B的滑动及搬送基台30的旋转移动，是由来自其近旁设置的驱动源36A、36B及驱动源36C的驱动力所进行。但是，也可以在共同搬送室外侧设置各驱动源36A～36C，通过齿轮机构传递这些驱动源36A～36C的驱动力。图12所示的搬送机构，就是基于该观点。
如图12所示，在形成共同搬送室16的外套18的侧壁的外侧，配置有驱动保持臂32A、32B，搬送基台30及移动台60的驱动源(马达)36A、36B、36C及74。为了传递来自驱动源36A～36C的驱动力，在移动台60内设置有第一齿轮机构80。为了传递来自驱动源36A、36B的驱动力，在搬送基台30内设置第二齿轮机构82。
具体地，在各驱动源36A～36C中，分别连接有沿移动台60的移动方向延伸而配置的3根花键轴84A～84C。各花键轴84A～84C贯通移动台60并平行延伸。在对于各花键轴84A～84C的外套18的贯通部中，设置有磁密封条(未图示)，保持外套18内的气密性。
图13是表示图12所示搬送机构中齿轮机构连接状态的模式图。图14是表示图12所示搬送机构中花键轴与齿轮的关系图。
如图14中作为代表而表示的花键轴84A那样，在各花键轴84A～84C中，形成沿其长度方向延伸的沟86。在各花键轴84A～84C上，嵌入齿轮88A～88C(参照图12)。齿轮88A～88C嵌入沟86相对于旋转方向受到限制，同时，相对于花键轴84A～84C的长度方向可以滑动。各齿轮88A～88C以可旋转的方式支撑于移动台60，各齿轮88A～88C与移动台60一体移动。
如图13所示，在移动台60内收容的第一齿轮机构80，具有由位于中心的中轴80A，位于其外侧的中间轴80B，及外轴80C所构成的3轴同轴结构。在轴80A、80B之间以及轴80B、80C之间分别设置有轴承90，能够相互旋转。而且，外轴80C以可旋转的方式支撑于移动台60一侧。
在各轴80A～80C的一端部，分别安装固定有齿轮92A、92B、92C。各齿轮92A～92C，分别嵌合于以可滑动的方式嵌入花键轴84A～84C的齿轮88A～88C。所以，通过齿轮88A～88C的旋转，使各齿轮92A～92C从动。而且，在各轴80A～80C的另一端部，安装固定有例如由伞状齿轮所构成的齿轮94A、94B、94C。
如图13所示，从移动台60立起的连接轴62，具有由位于中心的中轴62A，位于其外侧的中间轴62B，以及外轴62C所构成的3轴同轴结构。在轴62A、62B之间以及轴62B、62C之间分别设置有轴承96，能够相互旋转。而且，外轴62C通过轴承100以可旋转的方式支撑于移动台60的顶板98。
在各轴62A～62C的下端部，分别安装固定有例如由伞状齿轮所组成的齿轮102A、102B、102C。各齿轮102A～102C，分别与第一齿轮机构80的各齿轮94A～94C嵌合。因此，通过第一齿轮机构80的各齿轮94A～94C的旋转，各齿轮102A～102C从动。在三个轴62A～62C中内侧的两个轴62A、62B的上端部，安装固定有例如由伞状齿轮所组成的齿轮104A、104B。外轴62C的上端直接固定于搬送基台30的底板30A，外轴62C与搬送基台30可一体地旋转。
如图13所示，在搬送基台30内设置的第二齿轮机构82，具有由位于中心的中轴82A，及位于其外围的外轴82B所构成的二轴同轴结构。在轴82A、82B之间设置轴承108，可以相互旋转。外轴82B可旋转地支撑于搬送基台30一侧。
在各轴82A、82B的一端部，安装固定有例如由伞状齿轮所组成的齿轮110A、110B。各齿轮110A、110B分别与连接轴62的上端部的齿轮104A、104B相啮合，能分别独立传递旋转力。在各轴82A、82B地另一端，分别安装固定有齿轮112A、112B。
回到图12，在两个并排设置于保持臂32A、32B的各滚珠丝杠44A、44B的基端部，安装固定有齿轮114A、114B。各齿轮114A、114B与第二齿轮机构82的齿轮112A、112B相啮合。
在图12所示的搬送机构中，通过驱动驱动源74，使滚珠丝杠72旋转，移动台60与搬送基台30一体直线移动。该动作与参照图10在第二实施方式中所述同样。
为了使搬送基台30旋转，驱动驱动源36C。驱动源36C的旋转驱动力，通过花键轴84C及齿轮88C，传递到第一齿轮机构80的齿轮92C。齿轮92C与外轴80C及另一端的齿轮94C一体旋转。该旋转力传递到连接轴62的下端部的齿轮102C。由于外轴62C的上端部与搬送基台30固定为一体，所以能够与外轴62C的旋转一起，搬送基台30一体旋转。
为了使保持臂32A或32B滑动，驱动驱动源36A或36B。例如保持臂32A的驱动源36A的旋转驱动力，通过花键轴84A传递到齿轮88A。该旋转驱动力，通过第一齿轮机构80的齿轮92A，中轴80A及齿轮94A，传递到连接轴62的下端部的齿轮102A、中轴62A及上端部的齿轮104A。该旋转驱动力进而顺序传递到第二齿轮机构82的一端部的齿轮110A、中轴80A及另一端的齿轮112A。
齿轮112A与滚珠丝杠44A的端部的齿轮114A相啮合。所以，通过齿轮112A的旋转，使滚珠丝杠44A正向或逆向旋转，能够使保持臂32A滑动。关于另一侧的滚珠丝杠44B与保持臂32B，能够经过与上述同样的动力传递路经传递驱动力。
在搬送基台30旋转时，应该注意如下几点。即连接轴62的上端部的齿轮104A、104B，分别与第二齿轮机构82的齿轮110A，110B相啮合。为此，在使驱动源36A、36B停止的状态下，仅使搬送基台30旋转时，伴随着搬送基台30的旋转，齿轮110A、110B也旋转。其结果是，保持臂32A、32B也会伸出或缩退该旋转的部分。为了防止这一点，需要平衡上述旋转部分的伸出量或缩退量，使各驱动源36A、36B逆向旋转，使伸出量或缩退量抵消。由此，能够使保持臂32A、32B对于搬送基台30不滑动，仅搬送基台30旋转。
还有，在第三实施方式的情况下，也可以进行参照图4A～图4F，图5A～图5C，或图6A～图6C所说明的晶片W的更换操作。而且，在图13及图14所示的齿轮机构内，使保持臂32A、32B滑动的部分，以及使搬送基台30旋转的部分，在不使用花键轴的情况下，例如也可以适用于图10所示的搬送机构中。
以上，在第三实施方式中，与第一及第二实施方式不同，驱动源36A、36B、36C配置在外套18的外侧，驱动源的驱动力通过齿轮机构80、82及连接轴62而传递。因此，由于在真空中不放入驱动源(马达)，放出气体多且耐热性差的同步皮带及吊带(harness)也可，所以能将得到良好的真空度。而且，颗粒减少，能够进一步提高耐热湿度。而且，由于马达类可以集中配置于一个场所，所以能够提高这些马达类的维护性能。而且，布线操作容易，例如可不需要如图3所示的用于插通电源电缆的柔性管40。
在第一至第三实施方式中，搬送基台30上的两个保持臂32A、32B相互平行配置。关于这一点，保持臂32A、32B的配置形式，可以作以下各种变更。
图15是表示搬送机构变更例的放大立体图。图16A～图16E是使用图15所示的搬送机构进行的半导体晶片W的更换操作的平面图。
在该变更例的情况下，两个保持臂32A、32B从搬送基台30突出时，沿相互收敛的方向滑动。保持臂32A、32B的先端的保持面33A、33B位于同一平面上。在保持面33A、33B相对于搬送基台30突出，对于处理装置的载置台给予接受晶片W的状态，保持面33A、33B到达同一位置。
在这种情况下，如图16A～图16E所示，例如在使搬送基台30对于处理装置20B临时位置吻合之后，不移动搬送基台30，也能够进行晶片W的更换操作，就是说，首先将搬送基台30配置于所希望的处理装置之面前(图16A)。接着，由保持臂32B将处理后的晶片W从处理装置20B放入共同搬送室16内(图16B、图16C)。接着，由保持臂32A将未处理的晶片W从共同搬送室16移载于处理装置20B内(图16D、图16E)。
根据该操作，与上述实施方式不同，不使搬送基台30在中途旋转移动及水平移动，在固定搬送基台30的状态下，能够进行晶片W的更换。因此，能够提高更换操作的速度，提高生产性。
第四实施方式
图17是表示本发明第四实施方式中搬送机构内部构造的分解立体图。图18A～图18E是使用图17所示的搬送机构进行的半导体晶片W的更换操作的平面图。还有，这里省略了搬送基台30的顶板、驱动源及相关部件。
在第一至第三实施方式中，导向各保持臂32A、32B的导向轨42A、42B(参照图3)形成直线状。关于这一点，这些导向轨实质上也可以形成圆弧状。图17所示的搬送机构就是基于这一点。所谓实质上圆弧状，意味着即使圆弧的各部分曲率不同也是可以的。
如图17所示，两驱动源36A、36B及滚珠丝杠44A、44B集中于中央部。两驱动源36A、36B收容于一个密闭箱116内。在两滚珠丝杠44A、44B的两侧对称设置向相互相反方向伸缩的略圆弧状导向轨42A、42B。在导向轨42A、42B上安装有能够沿其滑动的滑块46A、滑块46B。
在滚珠丝杠44A、44B上分别安装有螺母118A、118B。从各1螺母118A、118B向各导向轨42A、42B延长设置长度能够覆盖导向轨42A、42B全区域的梁120A、120B。在各梁120A、120B上形成沿其长度方向延伸的导向沟槽122A、122B。
另一方面，各滑块46A、滑块46B包含各跨过导向轨42A、42B并与其直线相接的滑块基(slider base)124A、124B。在滑块基124A、124B上立起销126A、126B。在销126A、126B上以游动嵌合状态安装有可旋转的辊128A、128B。在销126A、126B的上端，由螺丝安装固定配件130A、130B。
在销126A、126B上安装的辊128A、128B分别嵌入梁120A、120B的各导向沟槽122A、122B。在这种状态下，各配件130A、130B固定于销126A、126B的上端。在配件130A、130B上分别由螺丝等固定安装各保持臂32A、32B的基端部。在各保持臂32A、32B，优选与各自对应的导向轨42A、42B同样，形成大体的圆弧状。
在第四实施方式中，根据各滚珠丝杠44A、44B的旋转，梁120A、120B分别沿滚珠丝杠44A、44B移动。此时，各滑块46A、滑块46B能够由辊128A、128B在各导向沟槽122A、122B内的转动而沿导向沟槽122A、122B的长度方向移动。其结果是，保持臂32A、32B能够沿大体为圆弧状的导向轨42A、42B向同一方向，即向着同一处理装置滑动。
还有，保持臂32A、32B的先端的保持面33A、33B位于同一平面上。在保持面33A、33B对于搬送基台30突出，对于处理装置的载置台给予接受晶片W的状态下，保持面33A、33B到达同一位置。
如图18A～图18E所示，在第四实施方式中，也是例如在搬送基台30对于处理装置20B暂时进行位置吻合之后，不需要移动搬送基台30，就能够进行晶片W的更换。就是说，首先，将搬送基台30配置于处理装置的面前(图18A)。接着，由保持臂32B将处理完了的晶片W由处理装置20B放入共同搬送室16内(图18B，图18C)。接着，由保持臂32A将未处理的晶片W从共同搬送室16移载于处理装置20B内(图18D、图18E)。
根据该操作，与上述实施方式不同，不使搬送基台30在中途的旋转移动及水平移动，在固定搬送基台30的状态下，能够进行晶片W的更换。因此，能够提高更换操作的速度，提高生产性。
而且，由于保持臂32A、32B是略为圆弧状的滑动，所以处理装置20B的搬出入口可以减小相应的部分。所以，处理装置20B的搬出入口使用的门阀的尺寸也能够减小。
图19是表示搬送机构变更例的放大立体图。图20A、图20B是表示使用图19所示的搬送机构的半导体处理系统的概略平面图。
在图15及图17的搬送机构中，两个保持臂32A、32B在从搬送基台30突出时沿相互收敛的方向滑动。关于这一点，在该变更例的情况下，两个保持臂32A、32B从搬送基台30突出时，沿相互发散的方向滑动。保持臂32A、32B的先端的保持面33A、33B位于同一平面上。
如图20A、图20B所示，共同搬送室16形成略为正三角形。共同搬送室16的各边分别相邻连接有处理装置20A、20B，处理装置20C、20D，以及载荷锁定室22A、22B。在共同搬送室16的中心，设置有可旋转的搬送基台30。
两保持臂32A、32B的延长方向，如图20A、图20B所示，设定为朝向相互相邻的两个处理装置，例如处理装置20A与20B，处理装置20C与20D，以及载荷锁定室22A与22B。所以，如图20A、20B所示，能够从两个处理装置，或两个载荷锁定室同时取出晶片W，且能够同时将它们移载至别的地方。
还有，如图20C所示，图19所示的搬送机构，也可以很好地适用于包含在一个处理室内横向并排载置两个晶片W的类型的处理室装置21的半导体处理系统。
图21A、图21B是表示使用图19所示的搬送机构的其它半导体处理系统的概略平面图。
如图21A、21B所示，共同搬送室16形成横向长的六边形。共同搬送室16的各边分别相互邻接地连接有处理装置20A、20B，处理装置20C、20D，处理装置20E、20F，以及载荷锁定室22A、22B。在共同搬送室16的中央部，以沿其长度方向可水平移动的状态配置有图19所示的搬送基台30。作为使搬送基台30水平移动的机构，可以使用图1所示的多关节臂28或图10所示的移动台60中的任意一个。在这种情况下，可以同时进入两个处理装置或两个载荷锁定室。
还有，关于图19所示的搬送机构，对于由保持臂32A、32B进入两个处理装置的情况加以说明。但是如图4A～4F所示，图19所示的搬送机构，也可以适用于对于一个处理装置，顺次进行将处理完了的晶片搬出，将未处理晶片搬入的情况。这种情况与使用图2所示搬送机构的情况相比，搬送基台30的旋转量增大，生产性稍有降低。但是，与臂向两个不同方向(相差180度的方向)伸缩的现有的搬送机构相比，仍能够得到充分高的生产性。
进而，以上所述的搬送基台30的两个保持臂32A、32B的配置形态，即图2所示的平行，图15所示的收敛，图17所示的圆弧，图18所示的发散等各形态，可以选择性地应用于图1、图8、图9、图20A至图20C、以及图21A及图21B的处理系统的任意一个。而且，保持臂32A、32B的各配置形态，还可以应用于这些图示以外的系统。
关联技术
图22A、22B、图23是用于说明关联技术的共同搬送室的立体图。
通常，在设计共同搬送室的情况下，需要决定处理装置的数量、尺寸、安装位置等设计条件。历来，在该设计条件决定之后，组装如上所述的共同搬送室，而且，直接实施应用在该侧板上安装处理装置的开口加工。而且，在该侧板上直接安装固定处理装置等。但是，这样装置完成需要长的时间。
因此，在该关联技术中，在分隔共同搬送室16的外套18的侧板及顶板等上预先设置大口径的开口，将其作为外套18进行组装。另一方面，准备形成有搬出入口的处理装置安装板，使其能够由螺栓等容易地装拆于外套18的侧板及顶板等。预先准备多个这样的处理装置安装板。各处理装置安装板中，对每个板预先设定尺寸或数目不同的搬出入口。在决定了上述设计条件的时刻，如果使用与此相对应的处理装置安装板，则能够迅速地进行装置的组装。
在图22A、图22B所示的装置例中，在外套18的长度方向的侧板18A、18B，顶板18C及与长度方向相反一侧的短侧板18D上，分别预先形成大的开口150A、150B、150C及150D。这样的外套18与上述设计条件无关，并预先形成多个。如图22B所示，在由订货等决定设计条件时，将与该设计条件相对应的处理装置安装板150由螺栓等安装固定于侧板18A、18B、18D及顶板18C。
图22B是表示在侧板18A上安装了处理装置安装板150的状态。在处理装置安装板150上，配置用于安装处理装置的搬出入口。在图22B中，配置3个搬出入口152A。各搬出入口152A上安装有小型处理装置20X、20Y、20Z。预先准备多数这种处理装置安装板150，而且，对于每个板搬出入口152A的数目及尺寸不同。而且，选择使用与由订货所决定的设计条件相对应的处理装置安装板150。还有，这里虽然是在顶板18C上也设置了开口150C，但该部分也可以是一片无开口150C的板。
在图23所示的装置例中，在外套18的长度方向的一侧的侧板18A上，由螺栓等安装固定具有两个大尺寸搬出入口154A的处理装置安装板156。在另一侧的侧板18B上，由螺栓等安装固定有具有一个搬出入口(未图示)的处理装置安装板158。在上述一侧的处理装置安装板156上，安装有大尺寸的两个处理装置20A、20B。在另一侧的处理装置安装板158上，安装有一个大尺寸的处理装置20C。
这样，如果对每一片板，都预先准备多种搬出入口的数目及尺寸不同的处理装置安装板150、156、158，则能够简单、迅速地组装具有与订货对应的适当尺寸的搬出入口的侧板。还有，上述共同搬送室的形状，也不限于长方形，也可以是五边形或六边形以上。
在以上的实施方式中以半导体晶片W作为被处理基板为例进行了说明，但并不限于此。本发明也可以适用于玻璃基板、LCD基板等。