JP2001053129A - 処理装置及び処理方法 - Google Patents

処理装置及び処理方法

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JP2001053129A
JP2001053129A JP22931999A JP22931999A JP2001053129A JP 2001053129 A JP2001053129 A JP 2001053129A JP 22931999 A JP22931999 A JP 22931999A JP 22931999 A JP22931999 A JP 22931999A JP 2001053129 A JP2001053129 A JP 2001053129A
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裕二 上川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板処理室が小型で,基板の受け渡しを簡単
に行うことができ,しかも基板を汚染させない処理装置
を提供する。 【解決手段】 洗浄装置1は,ウェハWを収納可能なキ
ャリアCを搬送するキャリア搬送テーブル7と,ウェハ
Wを搬送するウェハ搬送アーム8と,ウェハWを保持す
るロータ30と,ロータ30により保持されたウェハW
を収納して処理する外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗
浄室32と,ウェハWを移載するウェハハンド33とを
備えている。ウェハハンド33は,ウェハ搬送アーム8
とウェハハンド33との間でウェハWの受け渡しが行わ
れる受け渡し部34とウェハハンド33を待機させる待
機部35との間を昇降自在である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば半導体ウェハ
等の基板を処理する処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば,半導体デバイスの製造工程で
は,基板としての半導体ウェハ(以下,「ウェハ」とい
う。)を所定の薬液や純水等の洗浄液によって洗浄し,
ウェハからパーティクル,有機汚染物,金属不純物等の
コンタミネーションを除去するウェハ洗浄装置や,N
ガス(不活性ガス)や揮発性及び親水性の高いIPA蒸
気等によってウェハを乾燥させ,ウェハから液滴を取り
除くウェハ乾燥装置が使用されている。その中でも,例
えば複数枚のウェハをウェハ洗浄室やウェハ乾燥室等の
ウェハ処理室内に収納してバッチ式に処理するウェハ洗
浄装置やウェハ乾燥装置が知られている。
【0003】かかるウェハ洗浄装置は,従来,例えば米
国特許(United States Patent)
第5784797号,米国特許第5678320号,米
国特許第5174045号,米国特許第5232328
号等に開示されている。従来では,例えばウェハ搬送ア
ームがウェハをウェハ洗浄装置に搬送する。通常,ウェ
ハ搬送アームは,ウェハチャックと呼ばれる一対の把持
部材を有しており,このウェハチャックにより複数枚の
ウェハを一括して把持できるように構成されている。一
方,ウェハ洗浄室内に横型のロータを回転可能に設け,
このロータに架設された保持部材によってウェハ搬送ア
ームによって搬送されてきたウェハを保持させ,ウェハ
洗浄室内に収納する構成となっている。
【0004】そして,前述した米国特許第578479
7号,米国特許第5678320号のウェハ洗浄装置で
は,ウェハ洗浄室の前面側(ウェハ搬送アームが移動し
てきた際にウェハ搬送アームと対向する面)に設けられ
た搬入出口を介して,ウェハ搬送アームが,ウェハ洗浄
槽の前方側(ロータの前方側)からウェハ洗浄室内にウ
ェハチャックを進入させ,このウェハチャックに把持さ
れたウェハをロータに渡して保持させたり,ロータに保
持されたウェハをウェハチャックにより取って把持する
ようになっている。
【0005】また,図30に示すウェハ洗浄装置200
では,ウェハ洗浄室201が形成されたウェハ洗浄槽2
02を有している。ウェハ洗浄槽202の搬入出口20
3に開閉自在な蓋体204を設けている。また,ウェハ
洗浄槽202内に横型のロータ205を設け,このロー
タ205に例えば4本の保持部材206を架設してい
る。さらにロータ205の背面に,ウェハ洗浄槽202
の外部に設けられた横移動・回転手段207の駆動軸2
08を接続し,この横移動・回転手段207の稼働によ
りロータ205を横移動及び回転自在に構成している。
図示の例では,蓋体204を開き,横移動・回転手段2
07によりロータ205を横移動させてウェハ洗浄槽2
02の前方に出し,ロータ105とウェハ搬送アームの
ウェハチャック209a,209bとの間でウェハWの
受け渡しができる状態を示している。
【0006】また,従来のウェハ乾燥装置は,例えば特
開平6−112186号に開示されている。この装置で
は,ウェハ乾燥室が形成されたウェハ乾燥槽の上面に搬
入出口を設け,ウェハ乾燥室内に横型のロータを設けて
いる。このロータにウェハを移載するウェハハンドを着
脱自在に取り付け,かつ,このウェハハンドを昇降自在
に構成している。そして,搬入出口を介してウェハ乾燥
槽の上方にウェハハンドが上昇し,この上昇したウェハ
ハンドとの間でウェハ搬送アームがウェハの受け渡しを
行う。乾燥を行う場合,まずウェハ搬送アームからウェ
ハハンドにウェハを移載した後,ウェハハンドが下降し
てウェハをウェハ乾燥室内に収納する。その後,ウェハ
を移載したままウェハハンドがロータに装着することに
よりロータにウェハを保持させ,乾燥を行う。乾燥後,
ロータから離脱したウェハハンドがウェハ乾燥槽の上方
に上昇し,ウェハ搬送アームに乾燥後のウェハを把持さ
せる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,米国特
許第5784797号,米国特許第5678320号に
開示されたウェハ洗浄装置では,ウェハ洗浄室内に,進
入してきたウェハチャックを開閉させるだけの十分なス
ペースを設ける必要があり,その分,ウェハ洗浄室が大
型化する。また,ウェハ洗浄室の限られたスペースの中
でウェハチャックを開閉させるため,ウェハ洗浄槽の内
壁等に衝突しないように,ウェハチャックの動作を注意
深く制御しなければならない。このため,ウェハ搬送ア
ームの動作が複雑化し,ウェハ搬送アームの動作制御プ
ログラム等の設定が容易ではない。同様に図30に示す
ウェハ洗浄装置200では,ウェハチャック209a,
209bとロータ205の保持部材206がお互いに衝
突しないように,ウェハWの受け渡しの際にウェハチャ
ック209a,209bとロータ205が接触しないよ
うな設計や製造等を行わなければならない。
【0008】また,特開平6−112186号に開示さ
れたウェハ乾燥装置では,ウェハの搬入,乾燥,搬出の
間,一貫してウェハハンドがウェハに接触した状態とな
っているので,パーティクル等がウェハハンドに付着し
て残存していると,このパーティクルがウェハに再付着
してしまい,乾燥後のウェハを汚染するおそれがあっ
た。
【0009】従って,本発明の目的は,基板処理室が小
型で,基板の受け渡しを簡単に行うことができ,しかも
基板を汚染させない処理装置及び処理方法を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,請求項1の発明は,基板を処理する装置であって,
基板を保持する基板保持手段と,前記保持手段により保
持された基板を収納して処理する基板処理室と,基板を
移載する基板移載手段とを備え,前記基板移載手段は,
少なくとも前記基板移載手段に対して基板の受け渡しが
行われる受け渡し部と,前記基板移載手段を待機させる
待機部との間を移動自在であることを特徴とする,処理
装置を提供する。
【0011】請求項2の発明は,基板を処理する装置で
あって,基板を収納可能な容器を搬送する容器搬送手段
と,基板を搬送する基板搬送手段と,基板を保持する基
板保持手段と,前記基板保持手段により保持された基板
を収納して処理する基板処理室と,基板を移載する基板
移載手段とを備え,前記容器搬送手段は,前記容器の搬
入出が行われる搬入出部と,前記容器からの基板の取り
出しと前記容器への基板の収納が行われる出納部との間
を移動自在であり,前記基板搬送手段は,前記出納部
と,前記基板移載手段に対して基板の受け渡しが行われ
る受け渡し部との間を移動自在であり,前記基板移載手
段は,少なくとも前記受け渡し部と,前記基板移載手段
を待機させる待機部との間を移動自在であることを特徴
とする,処理装置を提供する。
【0012】請求項1及び2に記載の処理装置におい
て,請求項3に記載したように,前記基板移載手段は,
前記受け渡し部から前記待機部に移動する際に前記基板
保持手段に基板を保持させ,前記待機部から前記受け渡
し部に移動する際に前記基板保持手段に保持された基板
を受け取るように構成されていることが好ましい。
【0013】請求項1及び3に記載の処理装置にあって
は,受け渡し部において基板移載手段に対して基板の受
け渡しを行う。そして,例えば処理前の基板を移載した
基板移載手段が受け渡し部から待機部に移動する際に基
板保持手段に処理前の基板を保持させる。そして,基板
保持手段により保持された処理前の基板を基板処理室内
に収納して処理を行う。処理後,基板保持手段により保
持された処理後の基板を基板処理室内から出させる。そ
して,基板移載手段が待機部から受け渡し部に移動する
際に基板保持手段に保持された処理後の基板を受け取
る。
【0014】請求項2及び3に記載の処理装置では,例
えば基板搬送手段が,一対の開閉自在な把持部材により
基板を把持した状態で搬送するように構成されている。
このような請求項2及び3に記載の処理装置にあって
は,搬入出部に搬入された容器を容器搬送手段により出
納部に搬送し,容器から処理前の基板を取り出し,この
基板を基板搬送手段が把持部材により把持する。そし
て,基板搬送手段が処理前の基板を受け渡し部に搬送す
る。その後,基板移載手段が待機部から受け渡し部に移
動する際に基板移載手段と基板搬送手段との間で処理前
の基板の受け渡しを行う。そして,基板移載手段が受け
渡し部から待機部に移動する際に基板保持手段に処理前
の基板を保持させる。そして,基板保持手段により保持
された処理前の基板を基板処理室内に収納して処理を行
う。処理後,基板保持手段により保持された処理後の基
板を基板処理室内から出させる。そして,基板移載手段
が待機部から受け渡し部に移動する際に基板保持手段に
保持された処理後の基板を受け取る。そして,基板搬送
手段が受け渡し部に移動した一方で基板移載手段が受け
渡し部から待機部に移動する際に基板移載手段と基板搬
送手段との間で処理後の基板の受け渡しを行う。その
後,基板搬送手段が処理後の基板を出納部に搬送する。
【0015】このように,基板搬送手段により搬送され
た処理前の基板を受け渡し部で基板移載手段に移載させ
た後に基板保持手段に保持させ,基板処理室内から出さ
れた処理後の基板を基板保持手段から基板移載手段に移
載させた後に受け渡し部で基板搬送手段に把持させるよ
うにしたので,搬送手段の把持部材が基板処理室内に進
入することがない。このため,基板処理室内に把持部材
を開閉させるための余分なスペースを設ける必要がな
く,基板処理室内のスペースを節約することができる。
また,基板処理室内の限られたスペースとは異なり基板
の受け渡し専用に設けられた受け渡し部で基板の受け渡
しを行うようにしたので,基板搬送手段の動作が単純化
され,基板の受け渡しを簡単に行うことができるように
なる。従って,基板搬送手段の構成を簡素化でき,基板
搬送手段の動作制御プログラム等を容易に設定すること
ができる。
【0016】請求項4に記載したように,前記基板処理
室の外部に,前記待機部が設けられていることが好まし
い。また,請求項5に記載したように,前記受け渡し部
と前記待機部との間に,前記基板保持手段が設けられて
いても良い。一方,請求項6に記載したように,前記基
板保持手段と前記待機部との間に,前記受け渡し部が設
けられていても良い。
【0017】請求項7に記載したように,前記基板移載
手段は,前記基板保持手段を通過可能に構成されている
ことが好ましい。また,請求項8に記載したように,前
記基板処理室と前記基板保持手段の一方が他方に対して
相対的に移動自在であっても良い。そうすれば,基板保
持手段を基板処理室内に相対的に移動させて収納できる
と共に,収納された基板保持手段を基板処理室内から相
対的に移動させて外部に露出させることができる。この
場合,基板処理室と基板保持手段のどちらか一方を動か
せば済むことになる。例えば,基板処理室が,基板保持
手段の周囲と基板保持手段の周囲から退避できる退避部
との間を移動自在である場合,処理時には,基板処理室
が保持手段の周囲に移動して室内に基板保持手段を収納
する。一方,基板処理室が退避部に移動して基板保持手
段を外部に露出させれば,この露出した基板保持手段を
通って基板移載手段が受け渡し部と待機部との間を移動
することができると共に,基板移載手段が基板保持手段
に基板を保持させたり,基板保持手段から基板を受け取
ることができる。また,基板保持手段が,基板処理室内
と基板処理室の外部との間を移動自在である場合,基板
処理室内から基板保持手段が外部に移動して露出し,基
板移載手段が基板保持手段に基板を保持させたり,基板
保持手段から基板を受け取ることができるようになる。
【0018】請求項9に記載したように,前記基板移載
手段は,基板の下部周縁を支持するように構成されてい
ることが好ましい。そうすれば,基板移載手段に,基板
の横周縁を左右から狭持するような狭持機構等を設ける
必要がない。
【0019】請求項10に記載したように,前記基板移
載手段は,処理前の基板の下部周縁を支持する第1の支
持ハンドと,処理後の基板の下部周縁を支持する第2の
支持ハンドとを備えていても良い。この場合,まず基板
移載手段は,第1の支持ハンドを用いて処理前の基板を
移載する。そして,前述したように基板移載手段が受け
渡し部から待機部に移動する際に基板保持手段に処理前
の基板を保持させる。ここで処理中,基板移載手段は待
機部で待機することにより,基板の下部周縁を支持する
ハンドを,第1の支持ハンドから第2の支持ハンドに切
り換えることができる。処理後,基板移載手段は,第2
の支持ハンドを用いて基板保持手段から処理後の基板を
受け取る。こうして,処理前の基板に付着していたパー
ティクルが剥がれ落ちて第1の支持ハンドに付着するこ
とがあっても,処理後の第2の支持ハンドを用いて支持
することにより,第1の支持ハンドに付着したパーティ
クルが処理後の基板に付着することを防止することがで
きる。
【0020】請求項11に記載したように,前記基板保
持手段により保持された基板を該基板保持手段に固定さ
せるホールド機構が設けられていることが好ましい。請
求項12に記載したように,前記基板保持手段は,回転
可能に構成されていることが好ましい。また,請求項1
3に記載したように,前記ホールド機構による固定を解
除禁止するストッパ機構が設けられていても良い。かか
る構成によれば,ホールド機構により基板を基板保持手
段に固定させる。処理中はストッパ機構によりホールド
機構による固定を解除防止して,処理中に基板保持部材
から基板がずれて所望の処理を行えないことを防止す
る。特に処理中に基板保持手段が回転する場合,請求項
14に記載したように,基板保持手段側に突起部を設
け,前記基板処理室側にガイドを設け,前記突起部を前
記ガイドに当接させることにより,前記ホールド機構に
よる固定を解除禁止すれば,回転中にホールド機構によ
る固定が解除されて基板保持手段から基板が飛び出して
破損することを防止することができる。
【0021】請求項15に記載したように,前記ホール
ド機構による固定を解除する解除機構が設けられ,請求
項16に記載したように,前記解除機構は,前記ホール
ド機構が所定位置にあるときに前記ホールド機構による
固定を解除するように構成されていることが好ましい。
そうすれば,ホールド機構が所定位置以外にあるとき
は,解除不能の状態となる。このため,不要にホールド
機構による固定が解除されることを防止することができ
る。
【0022】請求項17に記載したように,前記基板保
持手段は,前記基板の周縁を保持する保持部材を4つ備
え,前記ホールド機構は前記基板の周縁を保持するホー
ルド部材を2つ備え,一方のホールド部材が基板の周縁
を保持する保持位置と2つの保持部材が基板の周囲を保
持する保持位置とが鋭角三角形の頂点位置となり,他方
のホールド部材が基板の周縁を保持する保持位置と残り
の2つの保持部材が基板の周囲を保持する保持位置とが
鋭角三角形の頂点位置となることが好ましい。このよう
に鋭角三角形なるように配置された一方のホールド部
材,2つの保持部材と,他方のホールド部材,残りの2
つの保持部材では,特に基板保持手段を回転させる際に
基板にかかる遠心力を容易に押さえることができる。し
かも,一方の鋭角三角形を構成するホールド部材,2つ
の保持部材の内のどれか一つに故障が発生して,保持不
能の状態となっても,他方の鋭角三角形を形成するホー
ルド部材,残りの2つの保持部材が正常であれば,その
後の回転中においても基板を保持し続けることが可能と
なる。このように,基板の飛び出しを防ぐ仕組みを2重
に構築し,安全をより図ることができる。また,請求項
18に記載したように,前記基板処理室が複数設けられ
ていても良い。
【0023】請求項19の発明は,基板を処理する方法
であって,基板を移載する基板移載手段が,前記基板移
載手段に対して基板の受け渡しが行われる受け渡し部か
ら前記基板移載手段を待機させる待機部に移動する際に
基板を保持する基板保持手段に基板を保持させる工程
と,前記基板保持手段により保持された基板を,基板を
収納して処理する基板処理室内に収納する工程と,前記
基板処理室内に収納された基板を処理する工程と,前記
基板保持手段により保持された基板を前記基板処理室内
から出させる工程と,前記基板移載手段が,前記待機部
から前記受け渡し部に移動する際に前記基板保持手段に
保持された基板を受け取る工程とを有していることを特
徴とする,処理方法を提供する。
【0024】
【発明の実施の形態】以下,本発明の好ましい実施の形
態について,添付図面を参照して説明する。本発明の実
施の形態は,ウェハの搬入,洗浄,乾燥,搬出までをバ
ッチ式に一貫して行うように構成された洗浄装置に基づ
いて説明する。図1は,本発明の実施の形態にかかる洗
浄装置1の斜視図であり,図2は,洗浄装置1の平面図
である。
【0025】洗浄装置1に,ウェハWを収納可能なキャ
リアCの搬入出が行われるイン・アウトポート部2と,
キャリアCからの洗浄前のウェハWの取り出しとキャリ
アCへの洗浄後のウェハWの収納が行われるローダ・ア
ンローダ部3と,キャリアCを貯留するストック部4
と,ウェハWに対して所定の洗浄工程を行うウェハ洗浄
装置5が配置された洗浄処理部6を設けている。さらに
洗浄装置1は,ウェハWを収納可能なキャリアCを搬送
するキャリア搬送テーブル7と,ウェハWを把持して搬
送するウェハ搬送アーム8とを備え,キャリア搬送テー
ブル7は,イン・アウトポート部2とローダ・アンロー
ダ部3との間を移動自在であり,ウェハ搬送アーム8
は,ローダ・アンローダ部3と洗浄処理部6(後述する
洗浄処理部6に設けられた受け渡し部34)との間を移
動自在である。なお,キャリアCは,例えば26枚のウ
ェハWを等配列ピッチで(8インチウェハを保持する場
合であれば,例えば6.35mmの等配列ピッチ)収納
している。また,キャリアCの底部に開口部を形成し,
後述するようにローダ・アンローダ部3のステージ16
において,上昇してきたローダ・アンローダハンド20
が開口部からキャリアC内に進入することにより,26
枚のウェハWをキャリアCの上方に一括して突き上げる
ことができるようになっている。
【0026】イン・アウトポート部2に設置されたステ
ージ11に,開口によって形成されるステーション1
2,13,14,15を設けている。各ステーション1
2〜15では,その開口周縁部にキャリアCの下面周縁
を載置するようになっており,ステーション12,13
では主に洗浄前のウェハWを収納したキャリアCを載置
し,ステーション14,15では主に洗浄後のウェハW
を収納したキャリアCを載置するようになっている。一
方,ローダ・アンローダ部3のステージ16にもステー
ション17を設けている。
【0027】キャリア搬送テーブル7は,移動手段18
によりステージ11に並べられたキャリアCの配列方向
と平行な方向(図2中のX方向),イン・アウトポート
部2,ローダ・アンローダ部3,洗浄処理部6の配列方
向と平行な方向(図2中のY方向)に移動すると共に,
上下方向に昇降自在であり,水平面内で回転(図2中の
θ方向)自在に構成されている。そして,キャリア搬送
テーブル7は,ステーション12〜15を介してそれぞ
れに載置されたキャリアCを受容し,他のステーション
に搬送する構成となっている。
【0028】図3に示すように,ローダ・アンローダ部
3において,ステージ16の下方に前述したローダ・ア
ンローダハンド20を設け,ステージ16上にピッチチ
ェンジャー21を設けている。ローダ・アンローダハン
ド20は,昇降回転機構(図示せず)により上下方向
(Z方向)に昇降,水平面内で回転(図3中のθ方向)
自在に構成され,さらにウェハWの下部周縁を挿入する
溝22を複数有する。また,ピッチチェンジャー21
は,ローダ・アンローダハンド20によってキャリアC
から突き上げられた26枚のウェハWを,キャリアCに
収納されていたときの等配列ピッチの略半分の等配列ピ
ッチ(キャリアCから8インチウェハを突き上げた場合
であれば,例えば3.175mmの等配列ピッチ)で配
列させることができ,ウェハWの配列幅(複数枚のウェ
ハWを配列させるのに必要な長さ)を,キャリアCに2
6枚のウェハWが収納されているときの配列幅の約半分
にすることができるように構成されている。
【0029】こうして,ステーション12,13に洗浄
前の26枚のウェハWが収納されたキャリアCを載置し
た後,まずキャリア搬送テーブル7によってステーショ
ン13に載置されたキャリアCをローダ・アンローダ部
3に搬送する。ローダ・アンローダ部3にて,キャリア
CからウェハWを取り出し,ピッチチャンジャー21に
より,キャリアCに収納されていたときの等配列ピッチ
の略半分の等配列ピッチで配列させた26枚のウェハW
からなるウェハ群を形成する。次いで,ステーション1
2に載置されたキャリアCをローダ・アンローダ部3に
搬送し,同様にキャリアCに収納されていたときの等配
列ピッチの略半分の等配列ピッチで配列させた26枚の
ウェハWからなるウェハ群を形成する。そして,これら
26枚のウェハWからなるウェハW群同士をキャリアC
に収納されていたときの等配列ピッチの略半分の等配列
ピッチで隣接させ,キャリアCに収納されていたときの
等配列ピッチの略半分の等配列ピッチで配列させた52
枚(キャリアC2個分)のウェハWからなるウェハ群を
形成する。これをウェハ搬送アーム8が把持し,洗浄処
理部6に搬送するようになっている。
【0030】ウェハ搬送アーム8は,開閉自在であると
共にY方向に伸縮自在なウェハチャック24a,24b
を備えている。また,ウェハ搬送アーム8の本体25
は,ベース26に沿ってX方向にスライド自在である。
【0031】洗浄処理部6に配置されたウェハ洗浄装置
5は,1又は2種類以上の薬液と純水を供給及び排液す
る機能を有し,薬液洗浄(薬液処理)とリンス洗浄(リ
ンス処理)を交互に行えると共に,IPA(イソプロピ
ルアルコール)蒸気やN(窒素)ガス(不活性ガス)
を供給及び排気できる機能も有し,不純物が除去された
ウェハWを乾燥できるように構成されている。このた
め,洗浄処理部6では,所定の洗浄工程で行われる複数
処理を単一の装置で行うことができ,スペースの節約を
図る構成となっている。
【0032】また,ストック部4に,ストッカー27,
28,キャリアクリーナ29を一列に並べている。前述
したようなローダ・アンローダ部3において洗浄前のウ
ェハWが取り出されて空になったキャリアCを一時的に
待機させるためや,洗浄後のウェハWを収納するための
空のキャリアCを予め待機させるために,ストッカー2
7,28を利用するようになっている。この場合,キャ
リア搬送テーブル7が,ストッカー27,28の適宜空
いている場所にキャリアCを移動させて格納したり,ス
トッカー27,28から格納されたキャリアCを運び出
すことができるようになっている。また,キャリア搬送
テーブル7が,ストッカー27,28のうちのどれか一
つのストッカーの特定の場所に対して専らキャリアCを
移動させて格納したり,運び出したりするようにしても
良い。この場合には,ストック部4にリフタ(図示せ
ず)を設け,このリフタが,特定の場所からストッカー
27,28の適宜空いている場所にキャリアCを振り分
けたり,格納されているキャリアCを特定の場所に移動
させて,キャリア搬送テーブル7に受け渡せるような状
態にする。
【0033】次いで,ウェハ洗浄装置5について図4〜
18を参照して説明する。図4は,ウェハ洗浄装置5の
斜視図であるが,図5は,ウェハ洗浄装置5の正面図で
あり,図6は,ウェハ洗浄装置5の断面図である。この
ウェハ洗浄装置5は,ウェハWを保持するロータ30
と,このロータ30により保持されたウェハWを収納し
て洗浄する外ウェハ洗浄室31と内ウェハ洗浄室32
と,ウェハWを移載するウェハハンド33とを備え,こ
のウェハハンド33は,ウェハハンド33に対してウェ
ハWの受け渡しが行われる受け渡し部34とウェハハン
ド33を待機させる待機部35との間を昇降自在であ
る。この場合,待機部35,ウェハ洗浄装置5の装置本
体36,受け渡し部34を下から順に縦に一列に並べて
いる。外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室32の下
方に待機部35を設け,受け渡し部34と待機部35と
の間に,外ウェハ洗浄室31,内ウェハ洗浄室32及び
ロータ30を設けるようにする。
【0034】図6に示すように,装置本体36は,側壁
40に取り付けられたプレート41に水平姿勢で固着さ
れ,さらに略円筒体の外ウェハ洗浄槽42と略円筒体の
内ウェハ洗浄槽43とを備えている。外ウェハ洗浄槽4
2のケーシング42aにより,前記外ウェハ洗浄室31
を形成し,内ウェハ洗浄槽43のケーシング43aによ
り,前記内ウェハ洗浄室32を形成している。そして,
ケーシング42a,43aを進退機構(図示せず)によ
り横移動させることにより,外ウェハ洗浄槽42及び内
ウェハ洗浄槽43がロータ30に対して進退自在であ
る。図7及び図9は,いずれも装置本体36の断面図で
あるが,図7は,外ウェハ洗浄室31の外部に内ウェハ
洗浄槽43を出した状態を示し,図9は,外ウェハ洗浄
室31の内部に内ウェハ洗浄槽43を引き込んだ状態を
示している。図8は,図7のA−A線断面図であって,
外ウェハ洗浄槽42の内部構造を示しており,図10
は,図9のB−B線断面図であって,外ウェハ洗浄槽4
2及び内ウェハ洗浄槽43の内部構造を示している。
【0035】プレート41に水平姿勢で固着されている
ケーシング44内にモータ45を設け,このモータ45
の回転軸46は,ベアリング(図示せず)を介して外ウ
ェハ洗浄槽42の右側壁部(図1及び図3中の右側)4
2bを貫通して外ウェハ洗浄室31内に突き出ている。
そして,回転軸46の先端部はロータ30の背面に接続
されている。
【0036】外ウェハ洗浄室31は,例えば52枚のウ
ェハWを充分な余裕もって囲むことができる程度のスペ
ースを有する。この外ウェハ洗浄室31に,プロセスレ
シピに従って,供給源(図示せず)から各種薬液,純
水,Nガスを吐出可能な吐出口47を多数装着した吐
出部48を,図8に示すように外ウェハ洗浄室31の上
部に2箇所配置する。また,前記ケーシング42aは,
装置本体36の左側壁部(図7及び図9中の左側)36
aに対して着脱自在になるように構成されている。従っ
て,ケーシング42aは,進退機構によりロータ30の
周囲とロータ30の周囲から退避できるケーシング44
の周囲(退避部)との間を移動自在である。図6中で実
線42aで示したケーシング42aは,左側壁部36a
から脱離してケーシング44の周囲に移動した状態を示
している。このような状態になるとロータ30が外部に
露出し,後述するようにウェハハンド33の昇降を行う
ことができる。一方,ケーシング42aが図6中の二点
鎖線42a’で示した位置に横移動すると,ロータ30
の周囲に移動して左側壁部36aに装着し,図7に示し
たような外ウェハ洗浄室31を形成した状態になる。
【0037】内ウェハ洗浄室32は,内ウェハ洗浄槽4
3が外ウェハ洗浄槽42に進入した際に外ウェハ洗浄室
31内においてウェハWを囲むことができる程度のスペ
ースを有している。この内ウェハ洗浄室32に,プロセ
スレシピに従って,供給源(図示せず)から各種薬液,
純水,IPA液を吐出可能な吐出口49を多数装着した
吐出部50を,図10に示すように内ウェハ洗浄室32
の上部に2箇所配置する。さらに,内ウェハ洗浄室32
の上部に,吐出部50と同様の構成を有するN ガスを
吐出する吐出部51を配置する。
【0038】装置本体36の左側壁部36aの下部に第
1の排液ポート60を設け,この第1の排液ポート60
に第1の排液管61を接続する。また,第1の排液ポー
ト60の下方に第2の排液ポート62を設け,この第2
の排液ポート62に第2の排液管63を接続する。図7
に示す状態では,外ウェハ洗浄室31内に吐出された各
種薬液,純水を,第2の排液ポート62,第2の排液管
63を介して排液する。この場合,排液された薬液を回
収して再利用に図ることが可能である。また,図9に示
す状態では,内ウェハ洗浄室32内に吐出された各種薬
液,純水,IPA液を,第1の排液ポート60,第1の
排液管61を介して排液する。この場合も,排液された
薬液の再利用を図ることが可能である。
【0039】装置本体36の左側壁部36aの上部に第
1の排気ポート64を設け,この第1の排気ポート64
に第1の排気管65を接続している。また,第1の排気
ポート64の上方に第2の排気ポート66を設け,この
第2の排気ポート66に第2の排気管67を接続してい
る。図7に示す状態では,第2の排気ポート66,第2
の排気管67を介して外ウェハ洗浄室31の室内雰囲気
を排気する。また,図9に示す状態では,第1の排気ポ
ート64,第1の排気管65を介して内ウェハ洗浄室3
2の室内雰囲気を排気する。
【0040】図11に示すように,ロータ30は,前後
に所定の距離をおいて配置された一対の円盤70a,7
0bと,これら円盤70a,70bに架設された左右一
対の第1の保持部材71a,71b,第2の保持部材7
2a,72bと,ロータ30にウェハWを固定させる左
右一対のホールド機構73a,73bとを備えている。
【0041】ロータ30にウェハハンド33を通過させ
るための隙間74を形成する。即ち,第1の保持部材7
1a,71b同士の間に十分な距離をおき,同様に第2
の保持部材72a,72b同士の間,ホールド機構73
a,73b同士の間にもそれぞれ十分な距離をおく。こ
のため,ウェハハンド33を昇降させる際に第1の保持
部材71a,71b,第2の保持部材72a,72b,
ホールド機構73a,73bにウェハハンド33が衝突
しない。また,第1の保持部材71a,71b,第2の
保持部材72a,72bは,溝75を複数有し,この溝
75にウェハWの周縁を挿入して保持するように構成さ
れている。
【0042】ホールド機構73aとホールド機構73b
は同様の構成を有するので,ホールド機構73aを例に
とって説明すると,ホールド機構73aは,装置本体3
6の前面側(図11中の手前側)に配置された円盤70
aにおいて,円盤70aの内周面(円盤70bに対向す
る面)にアーム80aを,円盤70aの外周面にバラン
スウェイト81aをそれぞれ配置し,円盤70aを貫通
する回動軸(図示せず)により,これらアーム80aと
バランスウェイト81aとを連結させている。円盤70
aの外周面にロックピン83を設けている。このロック
ピン83は,後述するようにホールド機構73aを閉じ
る際にバランスウェイト81aが必要以上に外側に開い
て槽内壁に当たらないようにするために,バランスウェ
イト81aの端部に当接するようになっている。一方,
図11及び12に示すように,ウェハ洗浄装置5の背面
側(図11中の後方側)に配置された円盤70bにおい
ても,円盤70bの内周面(円盤70aに対向する面)
にアーム84aを,円盤70bの外周面にバランスウェ
イト85aをそれぞれ配置し,円盤70bを貫通する回
動軸86により,これらアーム84aとバランスウェイ
ト85aとを連結させている。また,円盤73bの外周
面にロックピン83を設けている。ここで,バランスウ
ェイト85aの背面に,後述する溝93aに対して挿入
される突起部87aを形成している。そして,前後一対
のアーム80a,84aの間にホールド部材88aを水
平に架設し,このホールド部材88aにウェハWの周縁
が挿入される溝89を複数形成する。
【0043】一方,図11及び図13に示すように,右
側壁部42bに円周形状のガイド溝90を形成し,この
ガイド溝90に円形状の開口部91aを設けている。こ
の開口部91aに略円柱状のホールド解除機構92aを
図13中のθ方向に回動自在になるように装着する。ホ
ールド解除機構92aは,ガイド溝90に対して連結可
能なように形成された前述した溝93aを有しており,
このホールド解除機構92aが回動することにより,ガ
イド溝90に溝93aを一続きに繋がらせることができ
たり,ガイド溝90から溝93aを外させることができ
るようになっている。なお,ホールド機構73bにおい
ても,円盤70aにアーム80b,バランスウェイト8
1aを,円盤70bにアーム84b,バランスウェイト
85bをそれぞれ配置し,バランスウェイト85bの背
面に突起部87bを形成し,前後一対のアーム80b,
84bの間にホールド部材88bを水平に架設してい
る。そして,ガイド溝90において,開口部91bに,
溝93bを有するホールド解除機構92bを図9中のθ
方向に回動自在になるように装着する。
【0044】図14及び図15に示すように,ホールド
機構73aの突起部87aを溝93aに挿入し,ホール
ド機構73bの突起部87bを溝93bに挿入すること
により,ロータ30を右側壁部42bに連結させること
ができる。このようにホールド機構73aの突起部87
aを溝93aに挿入した状態でホールド解除機構92a
が回動すると,バランスウェイト85aを回動させてホ
ールド機構73aを回動させることができ,同様にホー
ルド機構73bの突起部87bを溝93bに挿入した状
態でホールド解除機構92bが回動すると,バランスウ
ェイト85bを回動させてホールド機構73bを回動さ
せることができる構成となっている。図14に示す例で
は,ホールド解除機構92a,92bの回動により溝9
3aが,ホールド解除機構92bの回動により溝93b
がそれぞれガイド溝90から外れ,バランスウェイト8
5a,85bが垂直姿勢となっている。このときの図1
1に示す例では,ホールド機構73aが実線73aで示
す位置に,ホールド機構73bが実線73bで示す位置
にそれぞれ回動して垂直姿勢となり,ホールド機構73
a,73bが開いた状態となる。
【0045】図16に示す例では,ホールド解除駆動9
2a,92bの回動により溝93a,溝93bがガイド
溝90に一続きに繋がり,バランスウェイト85a,8
5bが斜めに傾斜してハの字状になっている。このとき
の図11に示す例では,ホールド機構73aは二点鎖線
73a’で示す位置に,ホールド機構73bは二点鎖線
73b’で示す位置にそれぞれ回動し,ホールド機構7
3a,73bが閉じた状態となる。
【0046】図4〜6に示すように,ウェハハンド33
は,ウェハWを下方から支持する第1の支持板100,
第2の支持板101と,第2の支持板101の上面に取
り付けられた昇降機構102と,第2の支持板101が
載置された基台103とを備えている。第1の支持部材
101の一方側(図5中では右側)に第1の支持部材1
04を,他方側(図5中では左側)に第1の支持部材1
05をそれぞれ固定している。これら第1の支持部材1
04,105は,ウェハWの下部周縁が挿入される溝1
06を複数有している。
【0047】第1の支持板100の下面に,昇降機構1
02の昇降軸107を接続している。また,第2の支持
板101に,第1の支持部材104,105の間に位置
するように,第2の支持部材108,109を固定し,
これら第2の支持部材108,109は,第1の支持板
100を貫通し,第1の支持板100の上方に突き出て
いる。第2の支持部材108,109は,ウェハWの下
部周縁が挿入される溝110を複数有している。
【0048】基台103は,第2の支持板101が載置
される水平片111と,水平片111を水平姿勢で支持
する垂直片112と,垂直片112を垂直姿勢で支持す
る水平片113とからなり,水平片111と水平片11
3との間に,ウェハ搬送アーム8のウェハチャック24
a,24bを通過させる隙間114を形成している。
【0049】図17に示すように,昇降機構102の稼
働により昇降軸107を伸張させて第1の支持板100
を上昇させ,第2の支持部材108,109の上端より
も高い位置に第1の支持部材104,105の上端が移
動した場合,第1の支持部材104,105のみでウェ
ハWの下部周縁を支持する構成になっている。一方,図
18に示すように,昇降機構102の稼働により昇降軸
107を短縮させて第1の支持板100を下降させ,第
2の支持部材108,109の上端よりも低い位置に第
1の支持部材104,105の上端が移動した場合,第
2の支持部材108,109のみでウェハWの下部周縁
を支持する構成になっている。このような構成におい
て,例えば洗浄前のウェハWをウェハハンド33で支持
する場合,第1の支持板101を上昇させて第1の支持
部材104,105を用い,洗浄後のウェハWをウェハ
ハンド33で支持する場合には,第1の支持板100を
下降させて第2の支持部材108,109を用いるよう
にすれば,洗浄前のウェハWから剥離したパーティクル
が第1の支持部材104,105に付着することがあっ
ても,洗浄後では第2の支持部材108,109によっ
てウェハWを支持することにより,第1の支持部材10
4,105に付着したパーティクルが洗浄後のウェハW
に再付着することを防止することができる。
【0050】また,基台103の下面に支持軸120の
上端を接続し,この支持軸120を,ガイドレール12
1に沿って上下方向(図5及び図6中のZ方向)に昇降
する昇降部材122上に固定する。図6において,実線
33で示したウェハハンド33は,待機部35に下降し
て待機している状態を示しており,二点鎖線33’で示
したウェハハンド33は,受け渡し部34に上昇してウ
ェハ搬送アーム8との間でウェハWの受け渡しを行って
いる状態を示している。
【0051】装置本体36に対するウェハW(ウェハ
群)の搬入出の様子を説明する共に,洗浄時のホールド
機構73a,73bの様子を説明する。まず図6に示す
ように,外ウェハ洗浄槽42のケーシング42a及び内
ウェハ洗浄槽43のケーシング43aが,ケーシング4
4の周囲に移動してロータ30を外部に露出させる。ま
た,図17に示したように,第1の支持板100を上昇
させて第1の支持部材104,105を用いて洗浄前の
ウェハWを下方から支持するようにする。次いで,図1
9に示すように,ウェハ搬送アーム8が洗浄前のウェハ
Wを受け渡し部34に搬送してくると,図20に示すよ
うに,ウェハハンド33が受け渡し部34に向かって上
昇する。このとき,前述したようにロータ30に隙間7
4を形成しているので,ウェハハンド33とロータ30
がお互いに衝突することがない。
【0052】次いで,図21に示すように,ウェハハン
ド33が受け渡し部34に上昇してウェハチャック24
a,24bから洗浄前のウェハWを持ち上げ,ウェハ搬
送アーム8との間でウェハWの受け渡しを行う。このと
き図6に示したように,ウェハチャック24a,24b
と図6中に二点鎖線114’で示した隙間114とが同
じ高さにある。これにより図22に示したように,隙間
114にウェハチャック24aを通過させてウェハ搬送
アーム8がウェハ洗浄装置5から退避できるようになっ
ている。ここまで,ウェハ搬送アーム8のウェハチャッ
ク24a,24bの動作は横移動しか行われておらず,
しかも,ウェハハンド33が下方からウェハWを支持す
るため,受け渡しの際に障害物となるようなものが周囲
に存在しない。このため,ウェハWの受け渡しが簡単に
行える。従って,ウェハ搬送アーム8の動作制御プログ
ラム等が単純なアルゴリズムで済ませられる構成となっ
ている。また,ウェハチャック24a,24bに障害物
探知センサを取り付けたり,障害物探知センサからのセ
ンサ信号を受け取ってウェハ搬送アーム8の動きを制御
する複雑なフィードバック機構等を設ける必要もなくな
る。
【0053】図23に示したように,ウェハ搬送アーム
8がウェハ洗浄装置5から退避した後,図24に示すよ
うに,ウェハハンド33が下降し,安全を図るためにロ
ータ30に保持させる直前に下降を一旦停止若しくはス
ピードを緩める。そして,図25に示すように,ウェハ
ハンド33が待機部35に下降する途中で,ロータ30
に洗浄前のウェハWを保持させる。
【0054】この間,ホールド機構73a,73bは,
何れも垂直姿勢で開いた状態となっているが,ロータ3
0にウェハWが保持された状態となると,ホールド機構
73a,73bは回動し,図26に示すように,ホール
ド部材88a,88bがウェハWの周縁を保持してロー
タ30にウェハWを固定させる。このようなホールド機
構73a,73bによる固定により,ロータ30が回転
する際に,遠心力によりロータ30からウェハWが飛び
出すことを防止できる構成となっている。ここで,図8
及10に示したように,ホールド機構73aのホールド
部材88aがウェハWの周縁に保持する保持位置と第1
の保持部材71a,第2の保持部材72bがウェハWの
周囲を保持する保持位置とが鋭角三角形125aの頂点
位置となり,ホールド機構73bのホールド部材88b
がウェハWの周縁に保持する保持位置と第1の保持部材
71b,第2の保持部材72aがウェハWの周囲を保持
する保持位置とが鋭角三角形125bの頂点位置となっ
ている。
【0055】その後,ケーシング42a,43aがロー
タ30の周囲に移動してロータ30を外ウェハ洗浄室3
1内に収納する。洗浄を開始し,モータ30の稼働によ
りロータ30が回転する。このとき,図11及び図16
に示したように,ホールド機構73a,73bが閉じて
いることから,溝93a,93bがガイド溝90に一続
きに繋がった状態となっている。この状態でロータ30
が回転すると,ガイド溝90に案内されながらホールド
機構73a,73bがロータ30と一体となって回転す
る。突起部87a,87bはガイド溝90内を通って回
転することになるので,回転中にバランスウェイト85
a,85bが左右に振れるようなことがあっても,突起
部87a,87bがガイド溝90の内周面に当たること
になり,バランスウェイト85a,85bの姿勢を,ロ
ータ30にウェハWを固定させた際の当初の姿勢に維持
することができる。このため,回転中は,常にホールド
機構73a,73bは閉じた状態で回転することにな
り,ロータ30にウェハWを固定し続けることができ
る。また,ガイド溝90を設けずに,ロックピン83の
みでバランスウェイト85a,85bの姿勢を維持し
て,ホールド機構73a,73bを閉じた状態しようと
すると,回転中にロックピン83が誤動作又は破損した
場合に,遠心力によりバランスウェイト85a,85b
が外側に開いて槽内壁に衝突したり,ウェハが飛び出す
危険があるが,このようなガイド溝90を用いると,ロ
ータ30の回転中においても安定してホールド機構73
a,73bによる固定を維持することができる。このよ
うに,ガイド溝90によりホールド機構73a,73b
による固定を解除防止する構成となっている。
【0056】そして,ホールド機構73a,73bによ
る固定を解除する際に,まずロータ30が,ちょうど突
起部87aが溝93aに,突起部87bが溝93bに移
動したところで回転停止する。この状態からホールド解
除機構92a,92bが回動すると,図14に示しよう
に,溝93a,93bがガイド溝90から外れてバラン
スウェイト85a,85bが垂直姿勢になり,図11に
示したように,ホールド機構73a,73bが開く。こ
のように,ガイド溝90においては,ホールド機構73
aの突起部87aがホールド解除機構92a(溝93
a)が設けられた位置(所定位置)にあるときにホール
ド機構73aによる固定を,ホールド機構73bの突起
部87bがホールド解除機構92b(溝93b)が設け
られた位置(所定位置)にあるときにホールド機構73
bによる固定をそれぞれ解除するように構成されてい
る。そして,ホールド解除機構92a,92bは,ガイ
ド溝90においてホールド機構73a,73bが開いた
際に垂直姿勢となるような位置に装着されている。
【0057】次いで,ウェハ洗浄装置5からウェハWを
搬出する際に,まず図18で示したように,第2の支持
部材107,108を用いて洗浄後のウェハWを下方か
ら支持するようにする。この場合,洗浄中はウェハハン
ド33が外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室32の
下方,即ち待機部35で待機することにより,昇降機構
100を稼働させてウェハWを下部周縁を支持する支持
部材を,第1の支持部材104,105から第2の支持
部材107,108に切り換えることができ,前述した
ようなウェハ汚染を防止できるようになっている。そし
て,先に説明した図19〜26の工程とは逆の工程,即
ち図26〜19に遡るように動作を行い,ウェハWの搬
出するようになっている。この場合も,ウェハ搬送アー
ム8のウェハチャック24a,24bの動作は横移動の
みである。
【0058】このように,洗浄装置1では,ウェハ搬送
アーム8が受け渡し部34に洗浄前のウェハW(ウェハ
群)を搬送する一方でウェハハンド33が待機部35か
ら受け渡し部34に移動する際にウェハハンド33とウ
ェハ搬送アーム8との間で洗浄前のウェハWの受け渡し
を行い,ウェハハンド33が受け渡し部34から待機部
35に移動する際にウェハハンド33にロータ30に洗
浄前のウェハWを保持させ,洗浄後,ウェハハンド33
が待機部35から受け渡し部34に移動する際にロータ
30に保持された洗浄後のウェハWを受け取り,ウェハ
搬送アーム8が受け渡し部34に移動した一方でウェハ
ハンド33が受け渡し部34から待機部35に移動する
際にウェハハンド33とウェハ搬送アーム8との間で洗
浄後のウェハWの受け渡しを行うように構成されてい
る。こうして,従来のように基板洗浄装置5内にウェハ
搬送アーム8のウェハチャック24a,24bが進入す
ることがないので,基板洗浄装置5を処理に必要な最低
限の大きさに設計することができる。
【0059】また,このように待機部35,外ウェハ洗
浄室31及び内ウェハ洗浄室32,受け渡し部34を縦
に一列に並べても,ケーシング42aがロータ30の周
囲から退避してロータ30を外部に露出させると共に,
ロータ30に隙間74を形成しているので,ウェハハン
ド33は待機部35と受け渡し部34との間を昇降する
ことが可能となり,ウェハWを外ウェハ洗浄室31に対
して搬入出可能な構成となっている。
【0060】次に,以上に構成された本実施の形態にか
かる洗浄装置1の作用,効果を洗浄装置1におけるウェ
ハWの所定の洗浄工程に基づいて説明する。先ず,例え
ば工場内の作業者が,洗浄前のウェハWを例えば26枚
収納したキャリアC2個をイン・アウトポート部2に搬
入する。2個のキャリアCをウェハ搬送テーブル7によ
ってローダ・アンローダ部3のステーション17に順次
搬送し,搬送した都度,キャリアCからウェハWを取り
出す。そして,ピッチチャンジャー21により,キャリ
アCに収納されていたときの等配列ピッチの略半分の等
配列ピッチで配列させた52枚(キャリアC2個分)の
ウェハWからなるウェハ群を形成し,これをウェハ搬送
アーム8が把持し,洗浄処理部6に搬送する。
【0061】次いで,図19〜図26に示したように,
ウェハ搬送アーム8が受け渡し部34にウェハW(ウェ
ハ群)を搬送する。その後,ウェハハンド33が待機部
35から受け渡し部34に移動する際にウェハハンド3
3とウェハ搬送アーム8との間で洗浄前のウェハWの受
け渡しを行う。その後,ウェハハンド33が受け渡し部
34から待機部35に移動する際にロータ30に洗浄前
のウェハWを保持させる。
【0062】ロータ30では,ホールド機構73a,7
3bが閉じてウェハWを固定する。そして,図9に示し
たように,外ウェハ洗浄槽42及び内ウェハ洗浄槽43
がロータ30の周囲に移動し,内ウェハ洗浄室32内に
ウェハWを収納する。ウェハ洗浄装置5では,モータ4
5の稼働によりロータ30が回転すると共に,吐出部5
0から薬液を吐出させ,内ウェハ洗浄室32内で薬液洗
浄(薬液処理)を行う。次いで,ケーシング43aをケ
ーシング44の周囲に移動させて外ウェハ洗浄室31内
から内ウェハ洗浄槽43を出させ,外ウェハ洗浄室31
内にウェハWを収納する。モータ45の稼働によりロー
タ30が回転すると共に,吐出部48から純水を吐出さ
せ,外ウェハ洗浄室31内でリンス洗浄(リンス処理)
を行う。最後に吐出部48からNガスを吐出させると
共に,ロータ30を薬液洗浄,リンス洗浄していたとき
よりも高速に回転させ,外ウェハ洗浄室31内でウェハ
Wをスピン乾燥する。
【0063】ここで,ロータ30が回転する際に,ホー
ルド機構73aの突起部87a,ホールド機構73bの
突起部87bがガイド溝90内を通ることになるので,
このガイド溝90によりホールド機構73a,73bを
閉じた状態に保つことができる。これにより,処理中に
ホールド機構73a,73bによる固定が解除されなく
なる。従って,洗浄や乾燥中にロータ30からウェハW
がはみ出して,ウェハWに洗浄液や乾燥ガスを供給し難
くなって所望の処理効果を得ることができなくなった
り,さらにはウェハWがロータ30から飛び出して破損
することを防止することができる。
【0064】また,ホールド部材88aがウェハWの周
縁を保持する保持位置と,第1の保持部材71a,第2
の保持部材72bがウエハWの周縁を保持する保持位置
とで形成される三角形が鋭角三角形125aとなり,ホ
ールド部材88bがウェハWの周縁を保持する保持位置
と,第1の保持部材71b,第2の保持部材72aがウ
ェハWの周縁を保持する保持位置とで形成される三角形
が鋭角三角形125bとなっている。このように鋭角三
角形なるように配置されたホールド部材88a,第1の
保持部材71a,第2の保持部材72bと,ホールド部
材88b,第1の保持部材71b,第2の保持部材72
aでは,ロータ30を回転させる際にウェハWにかかる
遠心力を容易に押さえることができる。しかも,一方の
鋭角三角形を構成するホールド部材,第1の保持部材,
第2の保持部材の内のどれか一つに故障が発生して,保
持不能の状態となっても,他方の鋭角三角形を形成する
ホールド部材,残りの第1の保持部材,残りの第2の保
持部材が正常であれば,その後の回転中においてもウェ
ハWを保持し続けることが可能となる。このように,ウ
ェハWの飛び出しを防ぐ仕組みを2重に構築し,安全を
より図ることができる。
【0065】装置本体36での処理が終了すると,ロー
タ30の回転が停止する。外ウェハ洗浄槽42及び内ウ
ェハ洗浄槽43がケーシング44の周囲に移動し,ロー
タ30により保持された洗浄後のウェハWを外ウェハ洗
浄室31内から出させる。その後,ホールド解除機構9
2a,92bを回動させてホールド機構73a,73b
を開かせる。このとき,突起部87aが溝93aに,突
起部87bが溝93bにそれぞれ挿入された状態でなけ
れば,ホールド機構73a,73bによる固定を解除す
ることができず,それ以外のときは解除不能の状態とな
る。このように,ホールド解除機構92a,92b(溝
93a,93b)が設けられた位置(所定位置)でなけ
れば,ホールド機構73a,73bによる固定を解除で
きないので,ロータ30の回転中に不要にホールド機構
73a,73bが開いてウェハWが飛び出すことを防止
することができる。また,ホールド機構73a,73b
は開くと垂直姿勢となる。これにより,ホールド機構7
3a,73bの間に十分な距離がおかれ,ロータ30に
ウェハハンド33を通過させる隙間74を形成すること
ができる。
【0066】そして,図26〜19に遡るように動作を
行う。即ち,ウェハハンド33が待機部35から受け渡
し部34に移動する際にロータ30に保持された洗浄後
のウェハWを受け取る。そして,ウェハ搬送アーム8が
受け渡し部34に移動した一方でウェハハンド33が受
け渡し部34から待機部35に移動する際にウェハハン
ド33とウェハ搬送アーム8との間で洗浄後の基板の受
け渡しを行う。その後,ウェハ搬送アーム8は,洗浄後
のウェハWをローダ・アンローダ部3に搬送する。
【0067】かかる洗浄装置1によれば,ウェハ搬送ア
ーム8により搬送された洗浄前のウェハWを受け渡し部
34でウェハハンド33に移載させた後にロータ30に
保持させ,外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室32
から出された洗浄後のウェハWをロータ30からウェハ
ハンド33に移載させた後に受け渡し部34でウェハ搬
送アーム8に把持させるようにしたので,ウェハ搬送ア
ーム8が外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室32に
進入することがない。さらに洗浄前は,ロータ30に保
持させてホールド機構73a,73bが閉じた後,洗浄
前のウェハWを外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室
32に収納し,洗浄後は,ホールド機構73a,73b
が閉じた状態で外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室
32から洗浄後のウェハWを出させた後,ホールド機構
73a,73bが開くようになっているので,ホールド
機構73a,73bが室内で開くことがない。このた
め,外ウェハ洗浄室31内及び内ウェハ洗浄室32にウ
ェハチャック24a,24bを開閉させるための余分な
スペースや,ホールド機構73a,73bを開かせるた
めの余分のスペースを設ける必要がない。従って,外ウ
ェハ洗浄室31及び内ウェハ洗浄室32のスペースを節
約することができる。
【0068】また,外ウェハ洗浄室31内の限られたス
ペースとは異なりウェハWの受け渡し専用に設けられた
受け渡し部34でウェハ搬送アーム8を動作させてウェ
ハWの受け渡しを行うようにしたので,ウェハ搬送アー
ム8の動作が単純化され,ウェハWの受け渡しを簡単に
行うことができる。従って,ウェハ搬送アーム8の構成
を簡素化することでき,さらにウェハ搬送アーム8の動
作制御プログラム等を容易に設定することができる。
【0069】しかも,ウェハハンド33は,ウェハWの
下部周縁を支持するように構成されているので,ウェハ
ハンド33に,ウェハの横周縁を左右から狭持するよう
な狭持機構等を設ける必要がない。このため,ウェハハ
ンド33上に,ウェハ搬送アーム8がウェハハンド33
に対してウェハWの受け渡しを行う際に邪魔になるよう
な障害物が存在しない。従って,ウェハWの受け渡しを
より簡単に行うことができる。
【0070】また,外ウェハ洗浄室31及び内ウェハ洗
浄室32ではロータ30でウェハWを保持するように
し,この間に,ウェハハンド33が,ウェハ搬送アーム
8の間でウェハWを受け渡しする際に用いる支持部材を
切り換えて洗浄前後で第1の支持部材104,105と
第2の支持部材108,109を使い分けるので,洗浄
後のウェハWにパーティクルが再付着するのを防止する
ことができる。
【0071】なお,本発明は,上記実施の形態に限定さ
れるものではなく,種々の態様を取り得るものである。
例えば図27に示すように,右側壁部42bにガイド溝
90の代わりに円周形状のガイドレール130を設ける
ようにしても良い。この場合,ガイドレール130の内
周面若しくは外周面に突起部87a,87bを当接させ
ることにより,ロータ30の回転中においてホールド機
構73a,73bによる固定を解除防止する構成となっ
ている。また,ガイドレール130において,ホールド
機構73a,73bが開いた際に垂直姿勢となるような
位置に,レール131a,131bを回転自在に装着
し,ホールド機構73aの突起部87aがレール131
にあるときにホールド機構73aによる固定を,ホール
ド機構73bの突起部87bがレール131にあるとき
にホールド機構73bによる固定をそれぞれ解除するよ
うになっている。かかる構成においても,洗浄や乾燥中
にロータ30からウェハWがはみ出たり,ロータ30か
らウェハWが飛び出して破損することを防止することが
できる。
【0072】また,図28に示すように,ウェハハンド
140において,基台103上に,支持部材141をス
ライド自在に取り付けても良い。この支持部材141上
に溝142を形成し,この溝142の数は,前記第1の
支持部材104,105に形成された溝106の数,前
記第2の支持部材107,108に形成された溝109
の数の少なくとも2倍にする。かかる構成によれば,洗
浄前後で支持部材141がスライド移動し,例えば奇数
番目の溝142に洗浄前のウェハWの下部周縁を挿入
し,偶数番目の溝142に洗浄後のウェハWの下部周縁
を挿入する。このように溝142を使い分けることによ
り,洗浄後のウェハWに対するパーティクル再付着を防
止することできる。また,図29に示すウェハ搬送アー
ム150の例では,ウェハチャック151a,151b
に溝152を複数形成している。溝152の数は,前記
ウェハチャック24a,24bに形成された溝の数の少
なくとも2倍にする。かかる構成によれば,ウェハ搬送
アーム150は,洗浄前後でウェハチャック151a,
151bを伸縮させ,例えば奇数番目の溝152により
洗浄前のウェハWを把持し,偶数番目の溝152により
洗浄後のウェハWを把持する。このように溝152を使
い分けることにより,洗浄後のウェハWに対するパーテ
ィクル再付着を防止することできる。
【0073】ケーシング42aが横移動することにより
ロータ30を外部に露出させた場合について説明した
が,装置本体36の左測壁部36aに開閉自在な蓋体を
設けると共に,ロータ30が横移動自在であっても良
い。このような構成においては,蓋体が開いた後にロー
タ30が横移動して外部に露出することになる。
【0074】待機部,受け渡し部,外ウェハ洗浄室及び
内ウェハ洗浄室(装置本体)を下から順に縦に一列に並
べ,待機部と外ウェハ洗浄室及び内ウェハ洗浄室の間
に,受け渡し部を設けるようにしても良い。この場合,
ウェハハンドは待機部と外ウェハ洗浄室及び内ウェハ洗
浄室(ロータ)の間を昇降自在であり,洗浄前のウェハ
を外ウェハ洗浄室及び内ウェハ洗浄室に収納したり,洗
浄後のウェハを外ウェハ洗浄室及び内ウェハ洗浄室から
取り出すことが可能となっている。
【0075】また,本発明は,バッチ式にウェハを洗浄
する洗浄装置に即して説明したが,これに限らず所定の
処理を行うその他の装置,例えばウェハ上に所定の処理
液を塗布する装置や方法や,所定の反応成分を含んだ処
理ガスを処理室内に供給し,物理,化学的な反応を起こ
して基板を処理する装置や方法,例えばプラズマエッチ
ング装置,プラズマCVD装置,真空処理装置等にも適
用することができる。また基板にはウェハを使用した例
を挙げて説明したが,本発明はかかる例には限定され
ず,例えばLCD基板や他の基板にも応用することが可
能である。
【0076】
【発明の効果】請求項1〜19の発明によれば,基板処
理室が小型で,基板の受け渡しを簡単に行うことがで
き,しかも基板を汚染させない処理装置及び処理方法を
実現することができる。従って,基板搬送手段の構成を
簡素化することでき,さらに基板搬送手段の動作制御プ
ログラム等を容易に設定することができる。また,基板
を好適に処理することができる。
【0077】特に請求項4〜8によれば,基板移載手段
により,処理前の基板を基板処理室に収納したり,処理
後の基板を基板処理室から取り出すことが可能になる。
この場合,請求項7では,基板移載手段が基板保持手段
を衝突することがない。また,請求項9によれば,基板
の受け渡しがより簡単に行え,請求項10によれば,第
1の支持部材と第2の支持部材を処理前後で切り換える
ことができ,処理後の基板に対するパーティクル再付着
を防止することができる。
【0078】また,請求項11〜17によれば,処理中
に保持部材から基板がずれて,所望の処理を行えなくな
ったり,回転中に基板保持手段から基板が飛び出して破
損することを防止することができる。特に請求項16に
よれば,所定位置のみでホールド機構による固定を解除
するので,処理中に突然,ホールド機構による固定が解
除される事態を防止することができる。また,請求項1
7によれば,基板保持手段が回転する際に基板にかかる
遠心力を容易に押さえることができる。また,基板の飛
び出しを防ぐ仕組みを2重に構築して,安全をより図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる洗浄装置の斜視図
である。
【図2】図1の洗浄装置の平面図である。
【図3】イン・アウトポート部,ローダ・アンローダ部
の斜視図である。
【図4】ウェハ洗浄装置の斜視図である。
【図5】ウェハ洗浄装置の正面図である。
【図6】ウェハ洗浄装置の断面図である。
【図7】装置本体の拡大断面図であって,外ウェハ洗浄
室の内部に内ウェハ洗浄槽を出した状態を示している。
【図8】図7中のA−A線断面図であって,外ウェハ洗
浄槽の内部構造を示している。
【図9】装置本体の拡大断面図であって,外ウェハ洗浄
室の内部に内ウェハ洗浄槽を引き込んだ状態を示してい
る。
【図10】図8中のB−B線断面図であって,外ウェハ
洗浄槽及び内ウェハ洗浄槽の内部構造を示している。
【図11】ロータと外ウェハ洗浄槽の右側壁部を示す分
解斜視図である。
【図12】アーム,バランスウェイト及び突起部の斜視
図である。
【図13】外ウェハ洗浄槽の右側壁部の要部とホールド
解除機構を示す分解斜視図である。
【図14】ホールド機構が開いている場合であって,突
起部をホールド解除機構の溝に挿入している際の様子を
示す分解斜視図である。
【図15】突起部をホールド解除機構の溝に挿入してい
る際の様子を示す断面図である。
【図16】ホールド機構が閉じている場合であって,突
起部をホールド解除機構の溝に挿入している際の様子を
示す分解斜視図である。
【図17】第1の支持部材によりウェハの下部周縁を支
持している際の様子を示す説明図である。
【図18】第2の支持部材によりウェハの下部周縁を支
持している際の様子を示す説明図である。
【図19】装置本体にウェハを搬入する際の第1の工程
説明図である。
【図20】装置本体にウェハを搬入する際の第2の工程
説明図である。
【図21】装置本体にウェハを搬入する際の第3の工程
説明図である。
【図22】装置本体にウェハを搬入する際の第4の工程
説明図である。
【図23】装置本体にウェハを搬入する際の第5の工程
説明図である。
【図24】装置本体にウェハを搬入する際の第6の工程
説明図である。
【図25】装置本体にウェハを搬入する際の第7の工程
説明図である。
【図26】装置本体にウェハを搬入する際の第8の工程
説明図である。
【図27】ガイドの他の例としてガイドレールを右側壁
部に設けた場合の様子を示す分解斜視図である。
【図28】ウェハハンドの他の例を示す斜視図である。
【図29】ウェハ搬送アームの他の例を示す斜視図であ
る。
【図30】従来のウェハ洗浄装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 洗浄装置 2 イン・アウトポート部 3 ローダ・アンローダ部 5 ウェハ洗浄装置 7 キャリア搬送テーブル 8 ウェハ搬送アーム 30 ロータ 31 外ウェハ洗浄室 32 内ウェハ洗浄室 33 ウェハハンド 34 受け渡し部 35 待機部 36 装置本体 42 外ウェハ洗浄槽 43 内ウェハ洗浄槽 42a,43b ケーシング 71a,71b 第1の保持部材 72a,72b 第2の保持部材 73a,73b ホールド機構 74 隙間 87a,87b 突起部 90 ガイド溝 93a,93b ホールド解除機構 104,105 第1の支持部材 108,109 第2の支持部材 W ウェハ C キャリア

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を処理する装置であって,基板を保
    持する基板保持手段と,前記保持手段により保持された
    基板を収納して処理する基板処理室と,基板を移載する
    基板移載手段とを備え,前記基板移載手段は,少なくと
    も前記基板移載手段に対して基板の受け渡しが行われる
    受け渡し部と,前記基板移載手段を待機させる待機部と
    の間を移動自在であることを特徴とする,処理装置。
  2. 【請求項2】 基板を処理する装置であって,基板を収
    納可能な容器を搬送する容器搬送手段と,基板を搬送す
    る基板搬送手段と,基板を保持する基板保持手段と,前
    記基板保持手段により保持された基板を収納して処理す
    る基板処理室と,基板を移載する基板移載手段とを備
    え,前記容器搬送手段は,前記容器の搬入出が行われる
    搬入出部と,前記容器からの基板の取り出しと前記容器
    への基板の収納が行われる出納部との間を移動自在であ
    り,前記基板搬送手段は,前記出納部と,前記基板移載
    手段に対して基板の受け渡しが行われる受け渡し部との
    間を移動自在であり,前記基板移載手段は,少なくとも
    前記受け渡し部と,前記基板移載手段を待機させる待機
    部との間を移動自在であることを特徴とする,処理装
    置。
  3. 【請求項3】 前記基板移載手段は,前記受け渡し部か
    ら前記待機部に移動する際に前記基板保持手段に基板を
    保持させ,前記待機部から前記受け渡し部に移動する際
    に前記基板保持手段に保持された基板を受け取るように
    構成されていること特徴とする,請求項1又は2に記載
    の処理装置。
  4. 【請求項4】 前記基板処理室の外部に,前記待機部が
    設けられていることを特徴とする,請求項1,2又は3
    に記載の処理装置。
  5. 【請求項5】 前記受け渡し部と前記待機部との間に,
    前記基板保持手段が設けられていることを特徴とする,
    請求項1,2,3又は4に記載の処理装置。
  6. 【請求項6】 前記基板保持手段と前記待機部との間
    に,前記受け渡し部が設けられていることを特徴とす
    る,請求項1,2,4又は5に記載の処理装置。
  7. 【請求項7】 前記基板移載手段は,前記基板保持手段
    を通過可能に構成されていることを特徴とする,請求項
    1,2,3,4,5又は6に記載の処理装置。
  8. 【請求項8】 前記基板処理室と前記基板保持手段の一
    方が他方に対して相対的に移動自在であることを特徴と
    する,請求項1,2,3,4,5,6又は7に記載の処
    理装置。
  9. 【請求項9】 前記基板移載手段は,基板の下部周縁を
    支持するように構成されていることを特徴とする,請求
    項1,2,3,4,5,6,7又は8に記載の処理装
    置。
  10. 【請求項10】 前記基板移載手段は,処理前の基板の
    下部周縁を支持する第1の支持ハンドと,処理後の基板
    の下部周縁を支持する第2の支持ハンドとを備えている
    ことを特徴とする,請求項9に記載の処理装置。
  11. 【請求項11】 前記基板保持手段により保持された基
    板を該基板保持手段に固定させるホールド機構が設けら
    れていることを特徴とする,請求項1,2,3,4,
    5,6,7,8,9又は10に記載の処理装置。
  12. 【請求項12】 前記基板保持手段は,回転可能に構成
    されていること特徴とする,請求項1,2,3,4,
    5,6,7,8,9,10又は11に記載の処理装置。
  13. 【請求項13】 前記ホールド機構による固定を解除禁
    止するストッパ機構が設けられていることを特徴とす
    る,請求項11又は12に記載の処理装置。
  14. 【請求項14】 前記基板保持手段側に突起部を設け,
    前記基板処理室側にガイドを設け,前記突起部を前記ガ
    イドに当接させることにより,前記ホールド機構による
    固定を解除禁止するように構成したことを特徴とする,
    請求項11,12又は13に記載の処理装置。
  15. 【請求項15】 前記ホールド機構による固定を解除す
    る解除機構が設けられていることを特徴とする,請求項
    11,12,13又は14に記載の処理装置。
  16. 【請求項16】 前記解除機構は,前記ホールド機構が
    所定位置にあるときに前記ホールド機構による固定を解
    除するように構成されていることを特徴とする,請求項
    15に記載の処理装置。
  17. 【請求項17】 前記基板保持手段は,前記基板の周縁
    を保持する保持部材を4つ備え,前記ホールド機構は前
    記基板の周縁を保持するホールド部材を2つ備え,一方
    のホールド部材が基板の周縁を保持する保持位置と2つ
    の保持部材が基板の周囲を保持する保持位置とが鋭角三
    角形の頂点位置となり,他方のホールド部材が基板の周
    縁を保持する保持位置と残りの2つの保持部材が基板の
    周囲を保持する保持位置とが鋭角三角形の頂点位置とな
    ることを特徴とする,請求項11,12,13,14,
    15又は16に記載の処理装置。
  18. 【請求項18】 前記基板処理室が複数設けられている
    ことを特徴とする,請求項1,2,3,4,5,6,
    7,8,9,10,11,12,13,14,15,1
    6又は17に記載の処理装置。
  19. 【請求項19】 基板を処理する方法であって,基板を
    移載する基板移載手段が,前記基板移載手段に対して基
    板の受け渡しが行われる受け渡し部から前記基板移載手
    段を待機させる待機部に移動する際に基板を保持する基
    板保持手段に基板を保持させる工程と,前記基板保持手
    段により保持された基板を,基板を収納して処理する基
    板処理室内に収納する工程と,前記基板処理室内に収納
    された基板を処理する工程と,前記基板保持手段により
    保持された基板を前記基板処理室内から出させる工程
    と,前記基板移載手段が,前記待機部から前記受け渡し
    部に移動する際に前記基板保持手段に保持された基板を
    受け取る工程とを有していることを特徴とする,処理方
    法。
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