JP2013038126A - 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 - Google Patents

基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の基板保持部材を備えた受け渡し機構を利用して、効率的に基板を搬送することが可能な基板処理装置等を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は処理された基板Ｗを基板収納部１００に戻すにあたり、搬送機構５を用いて処理済みの基板Ｗを中間受け渡し部４１ｂに搬送する。受け渡し機構２が、中間受け渡し部４１ａ、４１ｂから処理済みの基板Ｗを取り出して基板収納部１００に受け渡す際に、制御部７は、前記基板収納部１００からセットで取り出された第１の基板Ｗと第２の基板Ｗとのうち、先に処理を終えた前記第１の基板Ｗが中間受け渡し部４１ｂに受け渡された後、後続の基板Ｗが中間受け渡し部４１ｂに受け渡されることを待って両方の基板Ｗを一緒に搬送するか、後続の基板Ｗを待たずに前記第１の基板Ｗを搬送するかを判断する。
【選択図】図７

Description

本発明は、処理対象の基板を複数枚収納した基板収納部と処理部との間で基板を搬送する技術に関する。
基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、ウエハへの成膜処理やエッチング処理、フォトリソグラフィ工程におけるレジスト膜の塗布、現像処理等、種々のプロセス処理を行う基板処理装置が利用されている。
例えば特許文献１には、各種の処理液をウエハに供給して液処理や乾燥処理を行う複数の処理部（ウエハ処理ユニット）を設け、これら処理部にウエハを搬送するための搬送機構（第２の基板搬送装置）や受け渡し機構（第１の基板搬送装置）を用いて基板収納部であるＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）内のウエハを各処理部へ搬送する基板処理装置（基板処理システム）が記載されている。
この基板処理装置には、ＦＯＵＰと処理部との間を搬送されるウエハが一時的に載置されると共に、搬送機構と受け渡し機構との間でウエハの受け渡しが行われる、ウエハを複数枚収容可能な棚段状の中間受け渡し部（基板収容部）が設けられている。そして、受け渡し機構にてＦＯＵＰと中間受け渡し部との間のウエハの搬送を専用に行い、搬送機構を用いて中間受け渡し部-処理部間のウエハ搬送を行う。受け渡し機構は、ウエハを空いている中間受け渡し部に順次搬送していくことにより搬送効率を高めている。
特開２０１０−１２９７６９号公報：請求項１、段落００４２〜００５０、図１
特許文献１に記載の基板処理装置において、受け渡し機構には２枚の基板保持部材（フォーク）が設けられており、未処理のウエハを２枚１組（セット）として同時にＦＯＵＰから中間受け渡し部へ順次搬送することができる。また、処理済みのウエハを中間受け渡し部からＦＯＵＰへ搬送する場合には、受け渡し機構は、処理を終えた同じ組の２枚のウエハが中間受け渡し部に揃うのを待ってウエハの搬送を実行する。
しかしながら、一部の処理部にトラブルが生じた場合や、ウエハによって処理時間が異なっている場合などでは、２枚のウエハを同時に搬送した方がウエハの搬送効率が高いとは必ずしもいえない場合もある。この点、特許文献１には、このような場合にどのようにウエハを搬送すれば効率的な搬送が実現できるかを判断する手法は開示されていない。
本発明はこのような背景の下になされたものであり、複数の基板保持部材を備えた受け渡し機構を利用して、効率的にウエハを搬送することが可能な基板処理装置、基板処理方法及びこの方法を記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
本発明に係る基板処理装置は、複数の基板を収納する基板収納部から順次基板を取り出し、この基板を処理部にて処理した後、基板収納部に戻す基板処理装置において、
複数の基板が載置される中間受け渡し部と、
前記処理部にて処理された処理済みの基板を前記中間受け渡し部に１枚ずつ搬送する搬送機構と、
前記基板収納部と前記中間受け渡し部とに対して複数の基板の受け渡しを行うための複数の基板保持部材を有する受け渡し機構と、
この受け渡し機構により、前記基板収納部からセットで取り出された第１の基板と第２の基板とのうち、先に処理を終えた前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、後続の処理済みの基板が前記中間受け渡し部に受け渡されることを待って前記受け渡し機構により両方の基板を一緒に搬送するか、後続の処理済みの基板の受け渡しを待たずに前記受け渡し機構により前記第１の基板を搬送するかを判断する制御部と、を備えたことを特徴とする。
上述の基板処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記制御部にて行われる判断は、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの待ち時間と、処理済みの前記第１の基板を基板収納部まで搬送した後、前記中間受け渡し部に次の基板を載置するまでの搬送時間と、を比較する判断であり、前記待ち時間の方が前記搬送時間より短い場合には、当該後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つこと。
（ｂ）前記待ち時間は、処理済みの前記第２の基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間であること。また、前記第２の基板よりも早く処理を終える基板が前記処理部にある場合には、当該処理部に最も早く搬入された基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間としたり、最も早く処理を終える基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間としたりすること。
（ｃ）前記処理部では複数種類の処理が予め定められた順番で実行されるとき、前記制御部にて行われる判断は、これら複数種類の処理のうち、予め定めたタイミングよりも順番が後の処理が前記後続の基板に対して実行されているか否かの判断であり、当該順番が後の処理が実行されている場合には、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つこと。
（ｄ）前記制御部は、処理済みの前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、タイマーを動作させ、当該タイマーがタイムアップするまで前記受け渡し機構に後続の処理済みの基板を待たせ、前記制御部にて行われる判断は、前記タイマーがタイムアップするか否かの判断であること。
（ｅ）前記処理部は、互いに上下に積層された上段側の第１の処理部と下段側の第２の処理部とを備え、前記中間受け渡し部は、第１の処理部にて処理された処理済みの基板が受け渡される第１の中間受け渡し部と、この第１の中間受け渡し部に受け渡された処理済みの基板が移載機構によって移載されると共に、第２の処理部にて処理された処理済みの基板が受け渡される第２の中間受け渡し部と、を備え、前記受け渡し機構は、前記第２の中間受け渡し機構から処理済みの基板を取り出して前記基板収納部に受け渡すこと。
（ｆ）前記処理部は、基板を水平に保持し、回転自在に構成された基板保持部と、回転している基板に処理液を供給するノズル部と、を備えた枚葉式の液処理部であること。
本発明は、複数の基板が載置される中間受け渡し部と、基板収納部との間で処理済みの基板を受け渡す受け渡し機構の動作について、受け渡し機構を用いた基板の搬送をフレキシブルに実行することが可能となり、より効率性の高い搬送を実現できる。
発明の実施の形態に係わる液処理装置の横断平面図である。 前記液処理装置の縦断側面図である。 前記液処理装置に設けられているウエハの受け渡し機構の斜視図である。 前記液処理装置に設けられているウエハの載置棚及び移載機構の側面図である。 前記液処理装置に設けられている液処理部の縦断側面図である。 前記液処理装置の動作説明図である。 前記液処理装置の動作の流れを示すフロー図である。 他の実施の形態に係わる液処理装置の動作の流れを示すフロー図である。 さらに他の実施の形態に係わる液処理装置の動作の流れを示すフロー図である。
以下、実施の形態に係わる基板処理装置の一例である液処理装置１の構成について説明する。本例に係わる液処理装置１は、基板であるウエハＷに処理液を供給して液処理を実行する例えば８つの液処理部６０１〜６０８を備えており、４つの液処理部６０１、６０３、６０５、６０７にてウエハＷの表面の処理を行い、残る４つの液処理部６０２、６０４、６０６、６０８にてウエハＷの裏面の処理を行う構成となっている。
図１は液処理装置１の全体構成を示す横断平面図、図２はその縦断側面図であり、以下これらの図に向かって左側を前方として説明を行う。液処理装置１は、載置ブロック１１に設けられた載置台１１１に基板収納部を成すＦＯＵＰ１００が載置され、このＦＯＵＰ１００に収納された例えば直径３００ｍｍの複数枚のウエハＷが、受け渡しブロック１２及び中間ブロック１３を介して後段の処理ブロック１４（上段処理ブロック１４ａ、下段処理ブロック１４ｂ）に受け渡される。処理ブロック１４では、液処理部６０１〜６０８にてウエハＷの表裏両面に対する液処理及びその後の乾燥が行われ、処理後のウエハＷが再びＦＯＵＰ１００に収納される。
受け渡しブロック１２は、ＦＯＵＰ１００の側面に設けられた蓋体を開閉する開閉扉１２２、及びＦＯＵＰ１００と中間ブロック１３との間でのウエハＷの受け渡しを行う受け渡し機構２を筐体内に設けた構造となっている。
図３に示すように受け渡し機構２は、載置台１１１に載置されるＦＯＵＰ１００の並び方向に沿って、手前側から見て左右方向に延びるレール２６上を走行する走行基体２１と、この走行基体２１の上面から、上方向に向かって伸びるように設けられ、伸縮自在、回転自在に構成された昇降軸２２と、この昇降軸２２の上端部に設けられ、支持部材２３ａ、２３ｂを介して２枚のフォーク状のウエハ保持部材２４ａ、２４ｂ（基板保持部材）が取り付けられた基台２５と、を備えている。
ウエハ保持部材２４ａ、２４ｂは基台２５の上面側に、互いに間隔をおいて重ねて配置されており、基台２５内に設けられた不図示の駆動機構を用い、基台２５から見て各ウエハ保持部材２４ａ、２４ｂを前後方向に移動させることができる。ここで前記駆動機構は、ウエハ保持部材２４ａ、２４ｂの各々に設けられており、例えばモーターと、リニアガイドと、ベルトとを備えている。これらの駆動機構は、ウエハ保持部材２４ａ、２４ｂを単独で移動させることも、同時に移動させることもできる。各々のウエハ保持部材２４ａ、２４ｂは、ウエハＷを裏面側から１枚ずつ保持することができる。
中間ブロック１３は、前後を受け渡しブロック１２及び液処理ブロック１４ａ、１４ｂに挟まれた位置に設けられた筐体内の空間であり、ＦＯＵＰ１００から取り出された処理前のウエハＷ、及び液処理部６０１〜６０８にて処理が行われた後のウエハＷが載置される中間受け渡し部である載置棚４１ａ、４１ｂと、この載置棚４１ａ、４１ｂ間でウエハＷを移載する移載機構３と、表裏両面の液処理を行うためにウエハＷを反転する反転機構４２と、を備えている。
図４に示すように各載置棚４１ａ、４１ｂは、例えば３本の保持ピン（不図示）を備えた板状の棚板４１１を上下方向に間隔をおいて配置した棚段として構成されている。本例では載置棚４１ａには４段、載置棚４１ｂには８段の棚板４１１が設けられている。ここで後述するように本実施の形態の処理ブロック１４ａ、１４ｂは上下２段に積層された構成となっており、載置棚４１ａ、４１ｂについても、各々の処理ブロック１４ａ、１４ｂに対応する高さ位置に上下に並んで配置されている。
詳細には、図１、図２、図４に示すように、載置棚４１ａは上段処理ブロック１４ａ（第１の処理部）に設けられた搬送機構５がアクセス可能な高さ位置に配置され、載置棚４１ｂは下段処理ブロック１４ｂ（第２の処理ブロック）に設けられた搬送機構５、並びに既述の受け渡し機構２がアクセス可能な高さ位置に配置されている。これらの載置棚４１ａ、４１ｂは本実施の形態の中間受け渡し部を構成すると共に、上方側の載置棚４１ａは第１の中間受け渡し部に相当し、下方側の載置棚４１ｂは第２の中間受け渡し部に相当している。
図１、図４に示す移載機構３は、上下に配置された載置棚４１ａ、４１ｂ間でウエハＷを上下方向に搬送する役割を果たす。移載機構３は、中間ブロック１３を構成する筐体の床面と天井面との間を上下方向に伸びレール３３と、このレール３３に沿って上下方向に移動可能な基台３２と、この基台３２から見て前後方向に進退自在な例えば２枚のウエハ保持部材３１とを備えている。
ここで図１に示すように、上方側の載置棚４１ａに対しては移載機構３、及び上段処理ブロック１４ａ内の搬送機構５が別々の方向からアクセスすることが可能となっており、各機構３、５が互いに干渉しないようにウエハＷの載置、取り出しを行っている。また、下方側の載置棚４１ｂについても同様に、受け渡し機構２、移載機構３、及び下段処理ブロック１４ｂ内の搬送機構５が別々の方向からアクセスすることにより、各機構２、３、５が互いに干渉せずにウエハＷの載置、取り出しを行える。
図２に示すように反転機構４２は、上段処理ブロック１４ａ内に２段に積み重ねて配置された液処理部６０１〜６０４、下段処理ブロック１４ｂ内に２段に積み重ねて配置された液処理部６０５〜６０８の各高さ位置に対応させて、各載置棚４１ａ、４１ｂの上下に１つずつ、合計４つ設けられている。各反転機構４２は、ウエハＷの側周面を保持し、水平軸回りに回転自在に構成されたアーム形状の不図示のウエハ保持部材を備えており、ウエハＷの表面が上面側を向いた状態と、裏面が上面側を向いた状態との間を１８０°反転することができる。
図１、図２に示すように処理ブロック１４には、４つの液処理部６０１〜６０４を備えた上段処理ブロック１４ａと、同じく４つの液処理部６０５〜６０８を備えた下段処理ブロック１４ｂとが上下に積層されている。上段処理ブロック１４ａ、下段処理ブロック１４ｂは互いに同様の構成を備えているので、上段処理ブロック１４ａを例にとって説明する。
上段処理ブロック１４ａには載置棚４１ａ及びその上下の反転機構４２に対してアクセス可能に構成され、前後方向に移動自在、鉛直軸回りに回転自在、昇降自在並びに各液処理部６０１〜６０４へ向けてウエハ保持部材を進退自在に構成された搬送機構５を備えている。搬送機構５は図３に示した受け渡し機構２とほぼ同様に構成されているが、例えばウエハ保持部材を少なくとも２本備え、液処理部６０１〜６０４から処理済みのウエハＷを取り出してから、未処理のウエハＷを当該処理部６０１〜６０４内に置くことができる。
搬送機構５が前後に移動する空間を挟み、手前側から見て左手には、ウエハＷの表面の液処理を行う液処理部６０１、６０３が上下２段に積み重ねて配置され、右手には、ウエハＷの裏面の液処理を行う液処理部６０２、６０４が上下２段に積み重ねて配置されている。
各液処理部６０１〜６０４には、例えばスピン処理によりウエハＷの液処理を１枚ずつ行う枚葉式の液処理ユニット６が設けられている。図５の縦断側面図に例示するように液処理ユニット６は、アウターチャンバー６１内に配置されたウエハ保持部６３（基板保持部）にてウエハＷをほぼ水平に保持し、このウエハ保持部６３を鉛直軸周りに回転させることによりウエハＷを回転させる。そして回転するウエハＷの上方にノズルアーム６４を進入させ、その先端部に設けられたノズル部６４１から処理液及びリンス液を予め定められた順に供給することによりウエハの上面側（表面を上面に向けて保持されている場合には表面、裏面を上面に向けている場合には裏面）の液処理が行われる。
液処理は、例えばアルカリ性の処理液であるＳＣ１液（アンモニアと過酸化水素水の混合液）によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去→リンス液である脱イオン水（DeIonized Water：ＤＩＷ）によるリンス洗浄→酸性薬液である希フッ酸水溶液（以下、ＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid））による自然酸化膜の除去→ＤＩＷによるリンス洗浄が行われる。また、これらの処理に際し、ブラシや液体スプレーによる物理的洗浄を行ってもよい。これらの薬液はアウターチャンバー６１やその内側に配置されたインナーカップ６２に受け止められて排液口６１１、６２１より排出される。またアウターチャンバー６１内の雰囲気は排気口６１２より排気されている。薬液による液処理を終えたら、ウエハＷを回転させながらその上面にＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）を供給し、ＩＰＡを振り切るＩＰＡ乾燥を行う。
上述の液処理ユニット６を用いた液処理は、液処理部６０１、６０３にてウエハＷの表面に対して実行され、処理後のウエハＷは搬送機構５により搬出されて反転機構４２にて反転された後、液処理部６０２、６０４に搬入され、同様の液処理がウエハＷの裏面に対して行われることになる。
また、下段処理ブロック１４ｂに設けられた液処理部６０５〜６０８についても図５に示す液処理ユニット６を備えており、搬送機構５が前後に移動する空間の右手に積み重ねられた液処理部６０５、６０７はウエハＷの表面に対する処理を実行し、左手に積み重ねられた液処理部６０６、６０８はウエハＷの裏面に対する処理を実行することができる。
以上に説明した構成を備えた液処理装置１は、図１に示すように制御部７と接続されている。制御部７は図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部にはこれら液処理装置１の作用、即ちＦＯＵＰ１００からウエハＷを順次、取り出し、載置棚４１ａ、４１ｂを介して各液処理部６０１〜６０８に搬送し、複数の液処理部６０１〜６０８を用いてウエハＷの液処理を並行して行ってから、搬入時とは反対の経路でウエハＷを搬送してＦＯＵＰ１００に収納するまでの動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
特に、本実施の形態の液処理装置１における制御部７は、処理済みのウエハＷが液処理部６０１〜６０４から載置棚４１ｂに受け渡された後、受け渡し機構２によりＦＯＵＰ１００へと搬送する際に、（１）後続の処理済みのウエハＷが当該載置棚４１ｂに受け渡されることを待って２枚のウエハ保持部材２４ａ、２４ｂを用いて両方のウエハＷを一緒に搬送する場合と、（２）後続の処理済みのウエハＷを待たずに先のウエハＷのみを搬送する場合とのいずれを実行するか判断する機能を備えている。
前記の判断を行う基準の一例として、本例の制御部７は、載置棚４１ｂに処理済みのウエハＷが載置された後、当該載置棚４１ｂの他の棚板４１１に処理済みのウエハＷが載置されていない場合には、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに載置されるまでの待ち時間と、先の処理済みのウエハＷをＦＯＵＰ１００まで搬送した後、次の処理前のウエハＷをＦＯＵＰ１００から取り出して載置棚４１ｂに載置するまでの搬送時間とを比較する。
そして、待ち時間の方が搬送時間よりも短い場合には、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに載置されるのを待つことにより、両ウエハＷを一緒に搬送する判断を行う。一方、待ち時間の方が搬送時間よりも長い場合には、後続の処理済みのウエハＷを待たずに、先の処理済みのウエハＷのみをＦＯＵＰ１００へ搬送した後、未処理のウエハＷをＦＯＵＰ１００から取り出して、載置棚４１ｂに載置する判断がなされる。
以上に説明した構成を備えた液処理装置１の動作について図６、図７を用いて説明する。載置台１１１上にＦＯＵＰ１００が載置されると、受け渡しブロック１２に接続され、蓋体が取り外される。受け渡し機構２はＦＯＵＰ１００内にウエハ保持部材２４ａ、２４ｂを順次進入させて、処理前の２枚のウエハＷをセットで取り出し、載置棚４１ｂの予め設定された段の棚板４１１（例えば８段のうちの下部側４段の棚板４１１）上にウエハＷを載置する。図６では、ＦＯＵＰ１００からセットで取り出された２枚のウエハＷのうち、一方のウエハＷの搬送経路の例を破線で示し、他方のウエハＷの搬送経路の例を一点鎖線で示してある。
載置棚４１ｂに載置されたウエハＷのうち、一方のウエハＷを下段処理ブロック１４ｂ側で処理する場合には、下段処理ブロック１４ｂ側の搬送機構５が載置棚４１ｂに進入してウエハＷを取り出し、表面側の液処理を行う液処理部６０５、６０７（図６の例では液処理部６０５）に搬入する。そして、液処理ユニット６のウエハ保持部６３上にウエハＷを保持し、図５を用いて説明した順番にて各種の液処理、ＩＰＡ乾燥を行う。こうして表面の処理を終えたウエハＷは液処理部６０５、６０７から取り出され、反転機構４２に搬送されて表裏反転される。
表裏反転され、裏面が上面側を向いたウエハＷは、搬送機構５により反転機構４２から取り出されて、裏面側の液処理を行う液処理部６０６、６０８（図６の例では液処理部６０６）に搬入される。なお、図６では図面が煩雑になることを避けるため、各液処理部６０５〜６０８と反転機構４２との間のウエハＷ搬送については搬送経路の記載を省略してある。
液処理部６０６、６０８内においてもウエハＷは、液処理ユニット６のウエハ保持部６３上に保持され、図５を用いて説明した順番にて各種の液処理、ＩＰＡ乾燥が行われる。そして、裏面の液処理を終えたウエハＷは搬送機構５によって液処理部６０６、６０８から取り出され、反転機構４２に搬送されて、再度反転される。
表裏両面の液処理が行われ、再度、表面を上面側に向けたウエハＷは搬送機構５によって反転機構４２から取り出され、載置棚４１ｂの予め設定された段の棚板４１１（例えば８段のうちの上部側４段の棚板４１１）上に載置される。
このように、図６中に破線で示した順序で搬送される一方のウエハＷに対する処理と並行して、他方のウエハＷを上段処理ブロック１４ａ側にて処理する場合について説明する。
下方側の載置棚４１ｂに載置された他のウエハＷは、移載機構３によって上方側の載置棚４１ａに移載され、上段処理ブロック１４ａ内の搬送機構５によって取り出され、表面側の液処理を行う液処理部６０１、６０３（図６の例では液処理部６０３）に搬入される。そして、液処理ユニット６のウエハ保持部６３上に保持され、図５を用いて説明した順番にて各種の液処理、ＩＰＡ乾燥が行われた後、搬送機構５によって液処理部６０１、６０３から取り出され、反転機構４２にて表裏反転される。
表裏反転され、裏面が上面側を向いたウエハＷは、搬送機構５により、裏面側の液処理を行う液処理部６０２、６０４（図６の例では液処理部６０４）に搬入される。液処理部６０２、６０４内においてもウエハＷは、液処理ユニット６のウエハ保持部６３上に保持され、図５を用いて説明した順番にて各種の液処理、ＩＰＡ乾燥が行われる。そして、裏面の液処理を終えたウエハＷは搬送機構５によって液処理部６０６、６０８から取り出され、反転機構４２にて再度反転される。
こうして表裏両面の液処理が行われ、表面を上面側に向けたウエハＷは搬送機構５によって反転機構４２から取り出され、載置棚４１ａの棚板４１１に載置された後、移載機構３によって載置棚４１ｂの予め設定された段の棚板４１１（既述の上部側４段の棚板４１１）上に移載される。
このように並行してウエハＷの処理が行われたら、受け渡し機構２を利用して載置棚４１ｂからＦＯＵＰ１００へと処理済みのウエハＷを搬送する。このとき、先の処理済みのウエハＷと後続の処理済みのウエハＷとが載置棚４１ｂに揃うのを待って、両方のウエハＷを同時に搬送するか、先に載置棚４１ｂに載置された処理済みのウエハＷを一枚だけ搬送するか、の判断が実行される。この判断の動作の流れを図７のフロー図を参照しながら説明する。
液処理装置１の動作中、受け渡し機構２は、ＦＯＵＰ１００と載置棚４１ｂとの間で処理前のウエハＷの搬入、処理済みのウエハＷの搬出を繰り返している。この受け渡し機構２が、載置棚４１ｂから処理済みのウエハＷを取り出す動作を開始するタイミングとなったら（スタート）、載置棚４１ｂに処理済みのウエハＷがあるか否かを確認し（ステップＳ１０１）、ウエハＷがない場合には載置棚４１ｂに処理済みのウエハＷが搬送されてくるのを待つ（ステップＳ１０１；ＮＯ）。このとき、処理前のウエハＷを載置する棚板４１１が空いている場合には、待ち時間を利用してウエハＷの搬入動作を行ってもよい。
そしてＦＯＵＰ１００からセットで取り出されたウエハＷのうち、先に処理を終えたウエハＷ（第１の基板に相当する）が載置棚４１ｂに載置されたら（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、後続のウエハＷが搬送されてくるまでの待ち時間を計算する（ステップＳ１０２）。
ここで「後続のウエハＷ」として、いくつかのパターンを考えることができる。（Ａ）例えば搬入時にＦＯＵＰ１００からセットで取り出されたもう一方側のウエハＷ（第２の基板に相当する）を後続のウエハＷとする場合などである。さらに、このセットで取り出されたウエハＷよりも早く処理を終える他のウエハＷがある場合には、（Ｂ）処理部６０１〜６０８に最も早く搬入された他のウエハＷを「後続のウエハＷ」してもよいし、また（Ｃ）処理部６０１〜６０８で処理されているウエハＷの内、最も早く処理が終了する他のウエハＷを「後続のウエハＷ」としてもよい。このように、受け渡し機構２を動作させる上で効率的な「後続のウエハＷ」の決定法を適宜選択することができる。
一方、例えば制御部７の記憶部には、載置棚４１ｂに載置されている先の処理済みのウエハＷをＦＯＵＰ１００まで搬送した後、次の処理前のウエハＷを取り出して前記載置棚４１ｂに載置するまでの搬送時間が予め記憶されている。そして、後続のウエハＷの処理状況に応じて計算した待ち時間と、前記搬送時間とを比較し（ステップＳ１０３）、待ち時間の方が短い場合には（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに搬送されてくるのを待つ（ステップＳ１０４）。
そして、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに搬送されてきたら（ステップＳ１０５）、２枚のウエハＷの取り出し、ＦＯＵＰ１００へと搬送する（ステップＳ１０６）。このとき、ウエハ保持部材２４ａ、２４ｂに保持されているウエハＷは、ＦＯＵＰ１００から同時に取り出されたウエハＷであるとは限らない。それぞれのウエハＷは、搬出時に当該ウエハＷが収納されていたＦＯＵＰ１００の元の段に搬入される。
しかる後、ＦＯＵＰ１００から処理前の２枚のウエハＷをセットで取り出して、載置棚４１ｂへと搬入した後（ステップＳ１０７）、次に搬出可能な処理済みのウエハＷがあるか否かを確認する（ステップＳ１０１）。
一方、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに搬送されてくるまでの待ち時間の方が、受け渡し機構２が１枚のウエハＷをＦＯＵＰ１００へ搬送して戻ってくるまでの搬送時間よりも長い場合には（ステップＳ１０３；ＮＯ）、後続のウエハＷを待たずに先の処理済みのウエハＷを載置棚４１ｂから取り出してＦＯＵＰ１００へ搬送する（ステップＳ１０８）。しかる後、ＦＯＵＰ１００から処理前の２枚のウエハＷをセットで取り出して載置棚４１ｂに搬送した後、載置棚４１ｂから処理済みのウエハＷを搬出可能か否かを確認する（ステップＳ１０１）。
このように本例の受け渡し機構２は、原則としてＦＯＵＰ１００から２枚のウエハＷをセットで取り出して載置棚４１ｂへ搬送する構成となっている。但し、例えばＦＯＵＰ１００内に収容されている未処理のウエハＷが１枚だけである場合や、載置棚４１ｂに未処理のウエハＷを載置可能な棚板４１１が１枚しか残っていない場合などにおいては、ＦＯＵＰ１００からウエハＷを１枚だけ取り出して載置棚４１ｂへ搬送してもよい。
こうして液処理装置１は、載置ブロック１１に載置されたＦＯＵＰ１００からウエハＷを順次、取り出し、処理を終えた順に、元のＦＯＵＰ１００に戻す動作を実行する。そして、ＦＯＵＰ１００内の全てのウエハＷの処理を終えたら、未処理のウエハＷを取り出す載置台１１１上のＦＯＵＰ１００を切り替えて、上述の動作を繰り返す。
本実施の形態に係わる液処理装置１においては以下の効果がある。複数のウエハＷが載置される載置棚４１ｂと、ＦＯＵＰ１００との間で処理済みのウエハＷを受け渡す受け渡し機構２の動作について、ウエハＷが載置棚４１ｂに載置された後、後続の処理済みのウエハＷが当該載置棚４１ｂに載置されるのを待って、両方のウエハＷを一緒に搬送する方がよいか、これを待たずに先のウエハＷを搬送する方がよいかを判断する。これにより、必ず後続の処理済みのウエハＷを待って両方のウエハＷを一緒に搬送する場合に比べて、受け渡し機構２を用いたウエハＷの搬送をフレキシブルに実行することが可能となり、より効率性の高い搬送を実現できる。
例えば、１つのＦＯＵＰ１００内に処理時間が異なる２種類以上のウエハＷが収納されていたり、処理時間が異なるウエハＷを収納したＦＯＵＰ１００が載置ブロック１１上に並んで載置されていたりする場合がある。この場合には、処理時間の異なるウエハＷが液処理部６０１〜６０８にて並行して処理されることになる。このとき載置棚４１ｂに２枚の処理済みのウエハＷが揃うのを待ってＦＯＵＰ１００への搬送を行うと、各ウエハＷの処理が終了するタイミングがずれて、無駄な待ち時間が発生するおそれもある。
このような場合において本例の液処理装置１は、後続の処理済みのウエハＷを待って両方のウエハＷを一緒に搬送した方がよいか、後続の処理済みの基板を待たずに先の処理済みのウエハＷだけを搬送した方がよいかを判断するので、上述の無駄な待ち時間を削減できる可能性がある。
特に本例の液処理装置１は、後続の処理済みのウエハＷが載置棚４１ｂに受け渡されるまでの待ち時間と、先の処理済みのウエハＷをＦＯＵＰ１００まで搬送した後、次の処理前のウエハＷをＦＯＵＰ１００から取り出して載置棚４１ｂに載置するまでの搬送時間とを比較し、待ち時間の方が短い場合には２枚のウエハＷを一緒に搬送できるまで待つ。一方、待ち時間の方が長い場合には後続のウエハＷを待たずに先のウエハＷのみをＦＯＵＰ１００へ搬送するので、無駄な待ち時間を削減して効率的な搬送を実現できる。
また、例えば上下に積み重ねられた処理ブロック１４ａ、１４ｂに交互にウエハＷを搬送して処理を行う場合などにおいて、これら処理ブロック１４ａ、１４ｂに搬入されたウエハＷが載置棚４１ｂに戻ってきてから受け渡し機構２がＦＯＵＰ１００へウエハＷの搬送を行う設定となっていることがある。このとき一方側の処理ブロック１４ａ、１４ｂにてトラブルが発生し、他方側の処理ブロック１４ｂ、１４ａが健全であるとき、両方の処理ブロック１４ａ、１４ｂで処理されたウエハＷが載置棚４１ｂに戻ってくるのを待つ場合には、液処理装置１全体が停止してしまうことになる。
この点、本例の液処理装置１は同時に搬送する処理済みのウエハＷの組をフレキシブルに変更することができるので、処理ブロック１４ａ、１４ｂの搬送機構５や液処理部６０１〜６０８などにトラブルがあった場合でも健全な機器を用いてウエハＷの処理を継続することができる。
ここで、載置棚４１ｂに先の処理済みのウエハＷがあるとき、後続の処理済みのウエハＷを待つか否かを判断する手法は、後続の処理済みのウエハＷが受け渡されるまでの待ち時間と、先のウエハＷを搬送して次の処理前のウエハＷを取り出して戻って来るまでの搬送時間とを比較する手法（図７）に限定されない。
例えば図８のフロー図に示すように、載置棚４１ｂに処理済みのウエハＷがある場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、後続のウエハＷの処理状況を確認し（ステップＳ１１１）、その処理状況が予め設定されたタイミング以後の処理である場合には（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）、２枚搬送を行うため後続のウエハＷを待ち（ステップＳ１１３、Ｓ１１４）、その処理状況が予め設定されたタイミングよりも前の処理である場合には（ステップＳ１１２；ＮＯ）、後続のウエハＷを待たずに１枚搬送を行う構成としてもよい（ステップＳ１０８）。
図６を用いて具体例を説明すると、ＦＯＵＰ１００からセットで取り出された２枚のウエハＷのうち、下段処理ブロック１４ｂで処理されたウエハＷが載置棚４１ｂに受け渡され、受け渡し機構２が載置棚４１ｂからウエハＷを搬送可能となったとき、後続のウエハＷについて、上述のステップＳ１１１の「予め設定されたタイミング」がウエハＷの裏面側のＩＰＡ乾燥の開始であったとする。このとき、上段処理ブロック１４ａの液処理部６０４にてウエハＷに対するＩＰＡ乾燥が開始されている場合には、ＩＰＡ乾燥が終わり、当該ウエハＷが載置棚４１ｂに搬送されてくるのを待つ。一方で、実行中の処理がＩＰＡ乾燥の開始よりも前の例えばＤＨＦ処理後のリンス洗浄である場合には、受け渡し機構２は後続のウエハＷが搬送されてくるのを待たず、載置棚４１ｂに受け渡されたウエハＷを１枚だけ搬送する。本例の場合にも「後続のウエハＷ」は、第１の実施の形態で説明した（Ａ）〜（Ｃ）の決定法などにより決定される。
また、図９に示したフロー図は、図７、図８に示した例のようにウエハＷが搬送されてくるまでの待ち時間や、処理状況など、後続のウエハＷの状態を確認する手法に替えて、タイマーの時間経過に基づいて１枚搬送か２枚搬送かの判断を行う点が異なっている。具体的には、搬出可能なウエハＷが載置棚４１ｂにある場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部７などに設けられたタイマーを作動させ、予め設定された待ち時間が経過し、タイムアップするまで後続の処理済みのウエハＷが搬送されてくるのを待つ（ステップＳ１２１；ＮＯ）。
そしてタイムアップ後、載置棚４１ｂに２枚の処理済みのウエハＷが存在する場合には（ステップＳ１２２；ＹＥＳ）、２枚搬送を実行する（ステップＳ１０６）。一方、タイムアップ後も載置棚４１ｂのウエハＷが一枚である場合には（ステップＳ１２２；ＮＯ）、後続のウエハＷを待たずに１枚搬送を行う（ステップＳ１０８）。この場合にも無制限に後続のウエハＷを待ち続ける場合に比べて効率的な搬送を実行できる。なお、図９に示したステップＳ１０１の段階で２枚のウエハを搬送可能である場合には、タイマーの作動（ステップＳ１２１）を省略して直ちに２枚搬送を実行してもよい。
ここで受け渡し機構２に設けられているウエハ保持部材２４ａ、２４ｂの数は２枚の例に限られるものではなく、３枚以上のウエハ保持部材２４を備えていてもよい。この場合には、受け渡し機構２に設けられている全てのウエハ保持部材２４にて保持可能なウエハＷにつき、順次、後続の処理済みのウエハＷを待つか否かの判断を行ってもよい。この場合には、ＦＯＵＰ１００から順次、取り出されるウエハＷの内、連続して取り出される一のウエハＷを第１の基板、当該一のウエハＷの次に取り出されるウエハＷを第２の基板とし、このようなセットが複数組形成されると考えればよい。例えば３枚のウエハＷが取り出される場合には、１枚目のウエハＷと２枚目のウエハＷとの間にセットが形成され、２枚目のウエハＷと３枚目のウエハＷとの間にもセットが形成されることになる。
また、ＦＯＵＰ１００から３枚以上取り出されるウエハＷを１つのセットとし、受け渡し機構２が載置棚４１ｂからウエハＷを搬出可能な状態となったときに載置棚４１ｂに載置されており、ウエハ保持部材２４にて保持可能な全てのウエハＷ（１枚であってもよいし、複数枚であってもよい）をまとめて先の処理済みのウエハＷ（第１の基板）として取り扱ってもよい。このとき空いているウエハ保持部材２４が残っている場合には、これら全てのウエハ保持部材２４について後続のウエハＷを待つか否かの判断をしてもよいし、一部（例えば１つ）のウエハ保持部材２４について判断をおこなってもよい。
また、処理ブロック１４は上段処理ブロック１４ａと下段処理ブロック１４ｂとに分かれて積層されている場合に限定されるものではなく、例えば複数の液処理部６００を備えた処理ブロック１４を１組だけ設けてもよいし、複数の処理ブロック１４を横方向に隣り合うように並べ、これら処理ブロック１４内の搬送機構５が共通の載置棚４１へとアクセスすることが可能な構成としてもよい。処理ブロック１４が積層されていない場合には、載置棚４１ａ、４１ｂを上下方向に並べる代わりに１つの載置棚４１を設けてもよく、この場合には移載機構３を備えていなくてもよい。
また、上述の各実施の形態では、処理液を用いる液処理部にてウエハＷを処理する場合を例に挙げたが、本発明を適用可能な処理部の種類はこれに限定されるものではない。ウエハＷに対してレジスト膜の塗布、現像処理やその前後の加熱、冷却処理を行ったり、エッチング処理や成膜処理を行ったりする各種の処理部から、中間受け渡し部を介して基板収納部へ処理済みのウエハＷを搬送し、複数の基板保持部が設けられた受け渡し機構を備える基板処理装置に対しても本発明は適用することができる。
また、当該基板処理装置にて処理される基板の種類もウエハＷに限られるものではなく、ＦＰＤ（Flat Panel Display）などの材料となる角形のガラス基板などであってもよいことは勿論である。
Ｗ ウエハ
１ 液処理装置
１００ ＦＯＵＰ
２ 受け渡し機構
２４ａ、２４ｂ
ウエハ保持部材
３ 移載機構
４１ａ、４１ｂ
載置棚
５ 搬送機構
６００、６０１〜６０８
液処理部
７ 制御部

Claims (17)

  1. 複数の基板を収納する基板収納部から順次基板を取り出し、この基板を処理部にて処理した後、基板収納部に戻す基板処理装置において、
    複数の基板が載置される中間受け渡し部と、
    前記処理部にて処理された処理済みの基板を前記中間受け渡し部に１枚ずつ搬送する搬送機構と、
    前記基板収納部と前記中間受け渡し部とに対して複数の基板の受け渡しを行うための複数の基板保持部材を有する受け渡し機構と、
    この受け渡し機構により、前記基板収納部からセットで取り出された第１の基板と第２の基板とのうち、先に処理を終えた前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、後続の処理済みの基板が前記中間受け渡し部に受け渡されることを待って前記受け渡し機構により両方の基板を一緒に搬送するか、後続の処理済みの基板の受け渡しを待たずに前記受け渡し機構により前記第１の基板を搬送するかを判断する制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記制御部にて行われる判断は、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの待ち時間と、処理済みの前記第１の基板を基板収納部まで搬送した後、前記中間受け渡し部に次の基板を載置するまでの搬送時間と、を比較する判断であり、前記待ち時間の方が前記搬送時間より短い場合には、当該後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記待ち時間は、処理済みの前記第２の基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間であることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記第２の基板よりも早く処理を終える基板が前記処理部にある場合には、当該処理部に最も早く搬入された基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間とすることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記第２の基板よりも早く処理を終える基板が前記処理部にある場合には、最も早く処理を終える基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間とすることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 前記処理部では複数種類の処理が予め定められた順番で実行されるとき、前記制御部にて行われる判断は、これら複数種類の処理のうち、予め定めたタイミングよりも順番が後の処理が前記後続の基板に対して実行されているか否かの判断であり、当該順番が後の処理が実行されている場合には、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記制御部は、処理済みの前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、タイマーを動作させ、当該タイマーがタイムアップするまで前記受け渡し機構に後続の処理済みの基板を待たせ、
    前記制御部にて行われる判断は、前記タイマーがタイムアップするか否かの判断であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 前記処理部は、互いに上下に積層された上段側の第１の処理部と下段側の第２の処理部とを備え、
    前記中間受け渡し部は、第１の処理部にて処理された処理済みの基板が受け渡される第１の中間受け渡し部と、この第１の中間受け渡し部に受け渡された処理済みの基板が移載機構によって移載されると共に、第２の処理部にて処理された処理済みの基板が受け渡される第２の中間受け渡し部と、を備え、
    前記受け渡し機構は、前記第２の中間受け渡し機構から処理済みの基板を取り出して前記基板収納部に受け渡すことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  9. 前記処理部は、基板を水平に保持し、回転自在に構成された基板保持部と、回転している基板に処理液を供給するノズル部と、を備えた枚葉式の液処理部であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  10. 複数の基板を収納する基板収納部から順次基板を取り出し、この基板を処理部にて処理した後、基板収納部に戻す基板処理方法において、
    前記処理部にて処理された処理済みの基板を前記中間受け渡し部に１枚ずつ搬送する工程と、
    前記基板収納部と前記中間受け渡し部とに対して複数の基板の受け渡しを行うための複数の基板保持部材を有する受け渡し機構を用い、前記基板収納部からセットで取り出された第１の基板と第２の基板とのうち、先に処理を終えた前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、後続の処理済みの基板が前記中間受け渡し部に受け渡されることを待って前記受け渡し機構により両方の基板を一緒に搬送するか、後続の処理済みの基板の受け渡しを待たずに前記受け渡し機構により前記第１の基板を搬送するかを判断する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
  11. 前記判断は、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの待ち時間と、処理済みの前記第１の基板を基板収納部まで搬送した後、前記中間受け渡し部に次の基板を載置するまでの搬送時間と、を比較する判断であり、前記待ち時間の方が前記搬送時間より短い場合には、当該後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記待ち時間は、処理済みの前記第２の基板が中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間であることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 前記第２の基板よりも早く処理を終える基板が前記処理部にある場合には、当該処理部に最も早く搬入された基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間とすることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
  14. 前記第２の基板よりも早く処理を終える基板が前記処理部にある場合には、最も早く処理を終える基板が前記中間受け渡し部に受け渡されるまでの時間を前記待ち時間とすることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
  15. 前記処理部では複数種類の処理が予め定められた順番で実行されるとき、前記判断は、これら複数種類の処理のうち、予め定めたタイミングよりも順番が後の処理が前記後続の基板に対して実行されているか否かの判断であり、当該順番が後の処理が実行されている場合には、前記後続の処理済みの基板が中間受け渡し部に受け渡されるのを待つことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
  16. 処理済みの前記第１の基板が前記中間受け渡し部に受け渡された後、計時を行う工程を含み、
    予め設定された待ち時間が経過するまで前記受け渡し機構に後続の処理済みの基板を待たせ、
    前記判断は、前記この待ち時間が経過したか否かの判断であることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
  17. 複数の基板を収納する基板収納部から順次基板を取り出し、この基板を処理部にて処理した後、基板収納部に戻す基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
    前記プログラムは請求項１０ないし１６のいずれか一つに記載された基板処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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