JP2015126165A - 基板搬送装置及びｅｆｅｍ - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中のウェーハに対する水分の付着を抑制して、ウェーハの表面性状を適正化することのできるウェーハ搬送装置を提供する。
【解決手段】ガイドレール２１に沿って移動可能とされた可動台２２と、この可動台２２により支持され、ウェーハＷを保持して搬送する搬送アーム２４と、可動台２２により支持され、搬送アーム２４に相対し得る位置に配置された加熱器３３とを備え、搬送アーム２４によりウェーハＷを搬送させるに際し、加熱器３３によってウェーハＷ表面を加熱し得るように構成した
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送中の基板の表面性状を適正化することのできる基板搬送装置及びこれを備えたＥＦＥＭに関するものである。

従来より、基板としてのウェーハに対し種々の処理工程が施されることにより半導体の製造がなされてきている。近年では素子の高集積化や回路の微細化がますます進められており、ウェーハ表面へのパーティクルや水分の付着が生じないように、ウェーハ周辺を高いクリーン度に維持することが求められている。さらに、ウェーハ表面が酸化するなど表面性状が変化することがないよう、ウェーハ周辺を不活性ガスである窒素雰囲気としたり、真空状態としたりすることも行われている。

こうしたウェーハ周辺の雰囲気を適切に維持するために、ウェーハは、ＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれる密閉式の格納ポッドの内部に入れて管理され、この内部には窒素が充填される。さらに、ウェーハに処理を行う処理装置と、ＦＯＵＰとの間でウェーハの受け渡しを行うために、下記特許文献１に開示されるようなＥＦＥＭが利用されている。ＥＦＥＭは、筐体の内部で略閉止されたウェーハ搬送室を構成するとともに、その対向壁面の一方にＦＯＵＰとの間でのインターフェース部として機能するロードポート（Load Port）を備えるとともに、他方に処理装置の一部であるロードロック室が接続される。ウェーハ搬送室内には、ウェーハを搬送するためのウェーハ搬送装置が設けられており、このウェーハ搬送装置を用いて、ロードポートに接続されるＦＯＵＰとロードロック室との間でウェーハの出し入れが行われる。

すなわち、ウェーハは一方の受け渡し位置となるＦＯＵＰ（ロードポート）より、ウェーハ搬送装置を用いて取り出され、もう一方の受け渡し位置となるロードロック室に搬送される。そして、処理装置では、ロードロック室を通じて搬送されるウェーハに対してプロセスチャンバーと称される処理ユニット内で処理を施し、処理の完了後に、再びロードロック室を介してウェーハが取り出されてＦＯＵＰ内に戻される。

処理装置内は、ウェーハに対する処理を速やかに行うことができるように、処理に応じた真空等の特殊な雰囲気とされる。また、ＥＦＥＭにおけるウェーハ搬送室の内部は、化学フィルタ等を通じて清浄化されたエアを導入することで、高いクリーン度のクリーンエア雰囲気とされており、搬送中のウェーハの表面にパーティクル等の付着による汚染が無いようにされている。

特開２０１２−４９３８２号公報

しかしながら、近年、ますますの高集積化や微細化が進められる中で、ＥＦＥＭのウェーハ搬送室内はクリーン度が比較的高いものの、ＦＯＵＰ内や処理装置内とは異なる空気雰囲気であることによる影響が懸念されるようになってきている。

すなわち、空気雰囲気に晒されることにより基板表面に水分や酸素が付着しやすく、腐食や酸化が生じる可能性がある。また、処理装置において用いられた腐食性ガス等がウェーハの表面に残留している場合には、ウェーハ表面の配線材料を腐食して歩留まりの悪化が生じる可能性もある。さらに、腐食元素は水分の存在により腐食反応を加速させるため、腐食性ガスと水分の双方が存在することで、より速く腐食が進行する可能性もある。

これを避けるために、ＦＯＵＰと同様、ウェーハ搬送室の内部を窒素雰囲気として、ウェーハ周辺の気体に含まれる水分量を減らすことも考えられるが、ウェーハ搬送室の容積が大きいことから大量の窒素ガスを要してコストが増大するとともに、窒素置換に長時間を要することになる。また、ウェーハ搬送室の内部へのガスの供給圧力を高める場合には、これに対抗し得る強度を壁面に持たせるため、厚みを大きくすることが必要となり、製造コストが上昇してしまう。さらに、ＥＦＥＭより窒素が漏れ出した場合には、周辺での酸素欠乏等の問題が生じることも考えられる。加えて、近年では、更なる効率化のために多数のＦＯＵＰを接続可能とするＥＦＥＭが提案されており、こうすることでますますウェーハ搬送室の容積が増大することになるため、より上記の問題が顕著に表れることになる。

加えて、上記の問題は、処理や保管場所とは異なる雰囲気のもとで搬送を行う限り、ウェーハ以外の基板を搬送する場合においても同様に生じるものといえる。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、搬送中の基板への水分の付着を抑制して、基板の表面性状を適正化することのできる基板搬送装置及びこの基板搬送装置を備えたＥＦＥＭを提供することを目的としている。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の基板搬送装置は、所定の軌道に沿って移動可能とされた基台と、当該基台により支持され、基板を保持して搬送する搬送アームと、前記基台により支持され、前記搬送アームに相対し得る位置に配置された加熱器とを備え、前記搬送アームにより基板を搬送させるに際し、前記加熱器によって基板表面を加熱し得るように構成したことを特徴とする。

このように構成すると、基板搬送の間で搬送アームによって保持した基板を加熱器によって加熱することができ、基板表面に付着した水分を除去し、基板の表面性状の変化を抑制して適正に維持することができる。また、搬送先の処理装置において基板に施す処理の前後に行う加熱処理として利用することができ、処理工程の一部として実行することによって基板表面を適正化することもできる。その場合、基板の処理プロセスの時間短縮や処理設備の設置スペースの低減を図ることも可能となる。

基板搬送に際して、効率よく基板を加熱することを可能とするためには、前記加熱器が、前記搬送アームによる基板の移動方向に沿って延在するように構成することが好適である。

さらに、エネルギの節約を行いながらも基板の加熱の効率化を図るためには、前記加熱器が通電により発熱する複数の発熱部によって構成されており、前記搬送アームによる基板の移動に応じて通電を行う発熱部を切り替え可能に構成することが好適である。

基板の加熱のより一層の効率化を図るためには、前記加熱器を、前記搬送アームによる基板の移動に応じて位置又は方向の少なくとも何れかを変更可能に構成することが好適である。

また、基板の加熱の効率化を図るとともに、基板周辺の雰囲気の均一化を図るためには、前記加熱器を挟んで、前記搬送アームと相対し得る位置に送風手段を設けるように構成することが好適である。

さらに、加熱器による加熱とともに、基板表面に適したガスを供給することで一層基板表面の性状を適正化するためには、前記送風手段を、ガス供給源より得られるガスを前記搬送アームに向けて供給可能に構成することが好適である。

加熱器による加熱と、送風手段による送風とを適切なタイミングで行わせ、エネルギを節約しながら、より一層基板の表面性状を適正化することができるようにするためには、前記加熱器と、前記送風手段の動作タイミングを制御するためのタイミング制御部を備えるように構成することが好適である。

さらに、上記の基板搬送装置と、これを覆う筐体とを備え、当該筐体の壁面に隣接して基板を受け渡すための受け渡し位置を設定したＥＦＥＭとして構成することによって、各受け渡し位置間で搬送を行いながら、基板表面の加熱により水分を除去して基板の表面性状を安定化させたり、基板に施す処理の前後に行う加熱処理を行うことで基板の表面性状を適正化することのできるＥＦＥＭを有効に実現することもできる。

以上説明した本発明によれば、搬送中の基板の加熱を行うことで、基板表面への水分の付着を抑制し、基板の表面性状を適正化することのできる基板搬送装置及びこの基板搬送装置を備えたＥＦＥＭを提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を備えたＥＦＥＭと処理装置との関係を示す説明図。 同基板搬送装置の要部を平面より見た状態を示す説明図。 同基板搬送装置の要部を正面又は側面より見た状態を示す説明図。 図１の状態より同基板搬送装置の可動台を移動させた状態を示す説明図。 図４の状態よりピックをＦＯＵＰ内に進入させた状態を示す説明図。 図５の状態よりピックを可動台上に引き戻した状態を示す平面図。 図６の状態よりピックをロードロック室の前に移動させた状態を示す説明図。 図７の状態よりピックをロードロック室内に進入させた状態を示す説明図。 同基板搬送装置が備える加熱器の構成を模式的に示す説明図。 本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置を備えたＥＦＥＭと処理装置との関係を示す説明図。 同基板搬送装置の要部を平面より見た状態を示す説明図。 同基板搬送装置の要部を正面又は側面より見た状態を示す説明図。 本発明の第３実施形態に係る基板搬送装置の要部を平面又は正面より見た状態を示す説明図。 図１３の状態よりピックをＦＯＵＰ内に進入させた状態を示す説明図。 本発明の第４実施形態に係る基板搬送装置の要部を正面又は側面より見た状態を示す説明図。 本発明の第５実施形態に係る基板搬送装置の要部を平面より見た状態を示す説明図。 同基板搬送装置の要部を正面又は側面より見た状態を示す説明図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態の基板搬送装置は基板としてのウェーハＷを搬送するウェーハ搬送装置２として構成されており、図１で示すＥＦＥＭ１の構成要素の１つとなっている。ＥＦＥＭ１は、機械装置部分である本体１１とこの動作を制御するための制御手段９とから構成されており、本体１１は内部に上述したウェーハ搬送装置２を備え、これを用いて所定の受け渡し位置間でウェーハＷを搬送することができるようになっている。また、ウェーハ搬送装置２を囲むように筐体５１が設けられており、この筐体５１はウェーハ搬送装置２の四方を囲む壁面を構成する筐体壁５１ａ〜５１ｄと図示しない天井壁とを備えることで、内部で略閉止空間を形成されたウェーハ搬送室５を構成している。さらに、１つの筐体壁５１ａの外側に隣接して複数（図中では３つ）のロードポート６１〜６１が設けられており、これらと上記ウェーハ搬送室５、及び、その内部に設けられたウェーハ搬送装置２によってＥＦＥＭ１の本体１１を構成している。

なお、図中ではロードポート６１上にＦＯＵＰ６２が載置された状態を模式的に示している。各ロードポート６１は扉６１ａを備えており、この扉６１ａがＦＯＵＰ６２に設けられた蓋部６２ａと連結してともに移動することで、ＦＯＵＰ６２がウェーハ搬送室５に対して開放されるようになっている。ＦＯＵＰ６２内には、対をなして１枚のウェーハＷを支持する載置部６２ｂ，６２ｂが上下方向に多数設けられており、これらを用いることで多数のウェーハＷを格納することができる。また、ＦＯＵＰ６２内には通常窒素ガスが充填されるとともに、ロードポート６１を介してＦＯＵＰ６２内の雰囲気を窒素置換することも可能となっている。

また、ロードポート６１と対向する筐体壁５１ｃの外側に隣接して処理装置８の一部を構成するロードロック室８１が接続できるようになっており、ロードロック室８１の扉８１ａを開放することで、ウェーハ搬送室５とロードロック室８１とを連通した状態とすることが可能となっている。処理装置８としては種々様々なものを使用できるが、一般には、ロードロック室８１と隣接して搬送室８２が設けられ、さらに搬送室８２と隣接して複数（図中では３つ）の処理ユニット８３が設けられる構成となっている。搬送室８２と、ロードロック室８１や処理ユニット８３〜８３との間には、それぞれ扉８２ａ，８３ａ〜８３ａが設けられており、これらを開放することで各々の間を連通させることができ、搬送室８２内に設けられた搬送ロボット８２ｂを用いてロードロック室８１及び処理ユニット８３〜８３の間でウェーハＷを移動させることが可能となっている。

ウェーハ搬送装置２は概ね、所定の軌道を構成するガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って移動可能とされた基台としての可動台２２と、その可動台２２上に設けられた搬送アーム２４と、本発明の特徴的部分をなす加熱手段３とから構成されている。

図２は、このウェーハ搬送装置２の搬送アーム２４近傍を拡大して模式的に示した平面図であり、図２（ａ）は搬送アーム２４を伸長させた状態を、図２（ｂ）は搬送アーム２４を短縮させた状態をそれぞれ示している。また、図３（ａ）は、これをガイドレール２１の延在方向より見た場合を模式的に示した正面図であり、図３（ｂ）はこれをガイドレール２１と直交する方向より見た場合を模式的に示した側面図である。以下、これら図２及び図３を用いてウェーハ搬送装置２の詳細な構造について説明を行う。

まず、筐体５１（図１参照）内の床面Ｆ上にガイドレール２１が配置され、このガイドレール２１上で矩形板状に形成された基台としての可動台２２が支持されている。ガイドレール２１は、筐体壁５１ａ，５１ｃ（図１参照）と平行になるように直線状に配置されることで直線状の軌道を構成しており、可動台２２は図示しない駆動手段によってガイドレール２１に沿って移動可能とされている。

可動台２２の上面には略円柱形状に構成されたベース２３が設けられ、このベース２３の上部で搬送アーム２４が支持されている。搬送アーム２４は、一般的に知られている種々の構造とすることができ、例えば、ＳＣＡＲＡ型の水平多関節ロボットや、多段スライド式のアームロボットや、リンク式のアームロボットなどを好適に使用することができる。この実施形態では、搬送アーム２４を、リンクを構成する複数のアーム要素２４ａ〜２４ｄと、ピック２５からなるリンク式のアームロボットとして構成している。

具体的にはアーム要素２４ａ，２４ｂの基端をベース２３上でそれぞれ回動可能に支持させるとともに、各アーム要素２４ａ，２４ｂの先端でそれぞれアーム要素２４ｃ，２４ｄの基端を回動可能に支持させている。そして、アーム要素２４ｃ，２４ｄの先端がともにピック２５の基端に接続されている。各アーム要素２４ａ〜２４ｄは、それぞれ水平面内で回動可能とされており、互いに連結されることにより協働してピック２５を移動させることが可能となっている。このように構成することで、ベース２３に組み込まれた図示しないアクチュエータによってアーム要素２４ａ，２４ｂを回動させることで、ピック２を直線状に移動させることが可能となっている（図２（ｂ）参照）。

上述したピック２５は、平面視で先端がＵ字形をなす板状部材として形成されており、その上面にウェーハＷを載置することが可能となっている。また、搬送アーム２４は可動台２２上で水平旋回可能に構成されており、ピック２５を筐体壁５１ａ，５１ｃ（図１参照）のいずれの方向に向けることも可能となっている。

上記のように構成することで、ウェーハ搬送装置２は、搬送アーム２４を構成するピック２５上に載置したウェーハＷを、筐体壁５１ａ，５１ｃ（図１参照）に平行な水平方向と、直交する方向の２軸に移動させることが可能となっている。さらに、ベース２３は昇降動作も可能となっており、この動作を組み合わせることで、ピック２５によりウェーハＷを持ち上げることも、ピック２５上のウェーハＷを所定の受け渡し位置に移載させることも可能となっている。本実施形態におけるＥＦＥＭ１においては、ＦＯＵＰ６２が設置される複数のロードポート６１及びこれに対向するロードロック室８１（図１参照）が、ウェーハＷを受け渡すための受け渡し位置として設定されており、この間でウェーハ搬送装置２を用いてウェーハＷを移動させることが可能となっている。

さらに、可動台２２上には、搬送アーム２４の側方には加熱手段３が設けられている。加熱手段３は、可動台２２上においてベース２３の背面側に設けられる矩形状をなす支持台３１と、この支持台３１より上方に持ち出された支持アーム３２と、支持アーム３２の上端に設けられた加熱器３３とから構成されている。

支持アーム３２は、搬送アーム２４の動作に支障がない範囲で、搬送アーム２４に近接して配置されるとともに、支持アーム３２の上部が搬送アーム２４の上方に向かって略くの字型に屈曲した形状をなすことで、加熱器３３を搬送アーム２４、及び、これに支持されるウェーハＷとほぼ相対し得るようになっている。加熱器３３は、図３（ａ）に示すような向きに配置されており、搬送アーム２４が伸長することでピック２５が移動する方向、すなわちガイドレール２１と直交する方向に沿って延びる形状となっており、搬送アーム２４を短縮させ、ピック２５をベース２３上に位置させた状態とした場合に、搬送アーム２４のほぼ全体を加熱することが可能となっている。この支持アーム３２の屈曲角度を変更可能にすることも、加熱量の調整を容易にする点で好ましい。

本実施形態における加熱器３３としては、具体的には図９（ａ）に示す加熱器３３Ａを採用している。これは、直方体状をなす加熱器本体３３ａの内部に、略円柱状をなす一個の加熱ランプ３３ｂを加熱器本体３３ａの延在方向に沿って取り付けたものとなっており、後述する加熱制御部９４を通じて電流を与えることにより発熱し、主として輻射熱によってウェーハＷを加熱することが可能となっている。

なお、図９（ｂ）に示す加熱器３３Ｂや、図９（ｃ）に示す加熱器３３Ｃを用いることもできる。加熱器３３Ｂは、加熱器本体３３ａの内部に、その延在方向に沿って電球型をなす小型の加熱ランプ３３ｃを複数並べたものとなっている。また、加熱器３３Ｃは、加熱器本体３３ａの内部に、その延在方向に沿ってコイル状をなす電熱線３３ｄを配置したものとなっている。これらの構造をなす加熱器３３Ｂ，３３Ｃを用いても、上述した加熱器３３Ａと同様、電流を流すことによって発熱させ、ウェーハＷの加熱を行うことができる。さらには、加熱器本体３３ａの内部に反射板を設けるなどによって、熱の拡散を防ぎながら特定の方向にある対象物のみを加熱するようにして、効率化を図ることも好ましい。

上述したウェーハ搬送装置２を含むＥＦＥＭ１の本体部１１を制御するために、このＥＦＥＭ１は図１に示すような制御手段９を備えている。制御手段９は、ＣＰＵ、メモリ及びインターフェースを備えた通常のマイクロプロセッサ等により構成されるもので、メモリには予め処理に必要なプログラムが格納してあり、ＣＰＵは逐次必要なプログラムを取り出して実行し、周辺ハードリソースと協働して所期の機能を実現するものとなっている。

制御手段９は、可動台位置制御部９１、アーム位置制御部９２、昇降位置制御部９３、加熱制御部９４を含むように構成されている。

可動台位置制御部９１は、図示しない駆動手段に駆動指令を与えることで移動室３をガイドレール２１に沿って移動させ、任意の位置で停止させることが可能となっている。アーム位置制御部９２は、ベース２３内に備えられたアクチュエータ（図示せず）に駆動指令を与えることで、搬送アーム２４に向きの変更や、任意の長さへの伸長や短縮の動作を行わせることができるようになっている。昇降位置制御部９３は、ベース２３に組み込まれた昇降用のアクチュエータ（図示せず）に駆動指令を与えることで昇降動作を行わせて、搬送アーム２４を任意の高さ位置にすることができる。加熱制御部９４は、加熱手段３を構成する加熱器３３に通電を行うとともに、その電流または電圧を制御するものであり、加熱器３３による加熱及び加熱の停止に加えて単位時間当たりの加熱量を変更することが可能となっている。

上記のように構成したウェーハ搬送装置２を、制御手段９による制御によって動作させることで、以下のようにしてウェーハＷの搬送を行うことができる。ここでは、一例として、一方の受け渡し位置であるロードポート６１に接続されたＦＯＵＰ６２より、ロードロック室８１にウェーハＷを搬送する場合について説明を行う。

まず、図４に示すように、ウェーハ搬送装置２は、可動台位置制御部９１からの駆動指令に基づき可動台２２を移動させ、搬送対象であるウェーハＷを収容するＦＯＵＰ６２が載置されたロードポート６１に搬送アーム２４を相対させる。

次に、制御手段９からの命令により、ロードポート６１の扉６１ａと、ＦＯＵＰ６２の蓋部６２ａとを開放させ、昇降位置制御部９３により、搬送アーム２４先端のピック２５を搬送対象であるウェーハＷよりも僅かに下方に位置させる。そして、図５に示すように、アーム位置制御部９２により搬送アーム２４を伸長させることで、搬送アーム２４の先端をＦＯＵＰ６２内へと進入させる。この際、ピック２５はウェーハＷの直ぐ下に僅かな隙間を持ちながら進入することになる。さらに、昇降位置制御部９３により搬送アーム２４を上昇させることで、ウェーハＷを持ち上げてピック２５上で支持させる。

この状態より、アーム位置制御部９２により搬送アーム２４を短縮させることで、図６に示すように、ピック２５とその上部に載置されたウェーハＷとを加熱器３３と相対するベース２３上の位置に移動させるようになっている。加熱器３３は、搬送アーム２４によってウェーハＷが移動する方向に延在するように構成されていることから、ウェーハＷをＦＯＵＰ６２より引き出してベース２３上の位置に至るまでの間に、加熱制御部９４により加熱器３３に対して通電を行うことで、加熱器３３の下方を移動させている間にもウェーハＷの加熱を行うことができ、より一層加熱時間を確保することができる。なお、加熱器３３の昇温に時間を要する場合には、昇温時間を見越して適宜加熱器３３への通電開始を早めるように設定すればよい。

ウェーハＷをＦＯＵＰ６２内より取り出した後には、ロードポート６１の扉６１ａとＦＯＵＰ６２の蓋部６２ａとを閉止し、ＦＯＵＰ６２内をできるだけ清浄に保つようにしている。さらに、ＦＯＵＰ６２内部より流出した窒素を補うため、蓋部６２ａを閉止した後にロードポート６１よりＦＯＵＰ６２内へ新たな窒素ガスを供給させることも好ましい。

そして、加熱器３３による加熱を継続したまま、図７に示すように、可動台位置制御部９１からの駆動指令に基づき可動台２２を移動させるとともに、アーム位置制御部９２により搬送アーム２４の向きを変えて、搬送アーム２４をロードロック室８１に相対させる。なお、可動台２２の移動と搬送アーム２４の向きの変更とを同時に行うようにしてもよい。このような可動台２２の移動と搬送アーム２４の向きの変更を行う間、加熱器３３によってウェーハＷの表面を加熱することで、ウェーハＷの温度を十分に上げて表面に付着した水分を除去することができる。移動の途中で十分に加熱がなされる場合には、加熱器３３によるウェーハＷの加熱を途中で停止したり、電流値を下げて単位時間当たりの加熱量を減少させたりしてもよい。もちろん、よりウェーハＷの温度を上げることを要する場合や、加熱時間を確保したい場合には、加熱器３３の下方にウェーハＷを移動させた状態で所定量の加熱がなされるまで、次の動作に移行しないようにしてもよい。ウェーハＷの温度管理を厳密に行うためには、ウェーハＷと相対する位置に非接触式の温度検出器を設けたり、ピック２５内に接触式の温度検出器を設けたりするなどして、これらより検出した温度データを基に制御手段９が制御を行うように構成してもよい。

上記の状態より、図８に示すように、ロードロック室８１の扉８１ａ（図７参照）を開放させ、アーム位置制御部９２からの駆動指令に基づいて搬送アーム２４をロードロック室８１側に伸長させ、ピック２５とウェーハＷとをロードロック室８１内に進入させる。さらに、昇降位置制御部９３からの命令によって搬送アーム２４を下降させることで、ピック２５上よりウェーハＷをロードロック室８１内の図示しない載置台上へと移載する。

上述したように、このウェーハ搬送装置２を用いることで、ウェーハＷをＦＯＵＰ６２よりロードロック室８１に搬送する間で加熱器３３によってウェーハＷを加熱することができ、ウェーハＷの表面より水分を除去して水分に起因するウェーハＷの腐食や酸化を抑制し、表面性状を適正に維持することが可能となる。

また、ウェーハＷをロードロック室８１よりＦＯＵＰ６２に搬送する場合にも、上述した動作を逆に行わせることで、同様に、ウェーハＷを搬送する間で加熱を行うことができる。こうすることで、水分の除去や新たな水分の付着を抑制して、ウェーハＷの表面性状を適正化することができる。

さらに、処理装置８においてウェーハＷに施す処理によっては、前処理又は後処理として行う加熱処理のために加熱器３３を用いることで、ウェーハＷの表面性状を適正化することができる。具体的には、処理装置８におけるプロセス処理温度が高い場合には、予めウェーハＷを加熱しておくことで、処理ユニット８３内での処理時間を削減し、処理速度を向上することが可能となる。また、処理装置８による処理により、ウェーハＷ表面に腐食性ガスやコンタミ物質等が付着する場合には、ウェーハＷを加熱することで表面より蒸発又は除去することもできる。さらには、後処理として加熱を行うことで、表面状態の安定化を図る場合もある。このように利用することで、処理装置８における処理時間の短縮や、処理装置を含めた設備全体の設置スペースの低減を図ることも可能である。

以上のように、本実施形態における基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置２は、所定の軌道を構成するガイドレール２１に沿って移動可能とされた基台である可動台２２と、この可動台２２により間接的に支持され、基板としてのウェーハＷを保持して搬送する搬送アーム２４と、可動台２２により支持され、搬送アーム２４に相対し得る位置に配置された加熱器３３とを備え、搬送アーム２４によりウェーハＷを搬送させるに際し、加熱器３３によってウェーハＷ表面を加熱し得るように構成したものである。

このように構成しているため、ウェーハＷを搬送する間に、搬送アーム２４によって保持したウェーハＷを加熱器３３によって加熱することができ、ウェーハＷ表面に付着した水分を除去し、ウェーハＷの表面性状の変化を抑制することができる。また、搬送先の処理装置８においてウェーハＷに施す処理の前後に行う加熱処理として利用することができ、ウェーハＷの処理時間の短縮や処理装置８の設置スペースの低減を図ることも可能である。

また、加熱器３３が、搬送アーム２４によるウェーハＷの移動方向に沿って延在するように構成されていることから、ウェーハＷの搬送に際して効率よくウェーハＷを加熱することが可能となっている。

さらに、上記のウェーハ搬送装置２と、これを覆う筐体５１とを備え、筐体５１の壁面５１ａ，５１ｂに隣接してウェーハＷを受け渡すための受け渡し位置としてのロードポート６１と、ロードロック室８１を設定するように構成することで、ＥＦＥＭ１として有効に構成されている。このＥＦＥＭ１によれば、筐体５１内に設けられたウェーハ搬送装置２を用いて、搬送中のウェーハＷの表面を加熱することで、水分の除去による表面性状の安定化や、ウェーハＷに施す処理の前後に加熱処理が必要な場合には、特別な設備を加えることなくこれを容易に行うことが可能となる

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態の基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置２０２及びこれを備えるＥＦＥＭ２０１を示す模式図である。この図において、第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

ＥＦＥＭ２０１は、本体２１１とこれを制御する制御手段９より構成されており、本体２１１を構成するウェーハ搬送装置２０２は、搬送アーム２４及び加熱手段２０３を備えるものとなっている。この実施形態におけるウェーハ搬送装置２０２は、第１実施形態と比較し、基台としての可動台２２２に対する加熱手段２０３の取り付け構造が異なるものとなっている。

その具体的な構造を、図１１及び図１２に示す。図１１は要部を拡大して示す平面図であり、図１２（ａ）は正面図、図１２（ｂ）は側面図となっている。これらに示すように、本実施形態では、第１実施形態のものよりも可動台２２２を小型化し、平面視において略正方形状に構成している。そして、その中央部にベース２３を設けている。さらに、ベース２３の背面側より直接、支持台２３１を水平方向に張り出させるようにして設け、支持台２３１上より支持アーム２３２を立ち上げたものとなっている。支持アーム２３２は、上部が搬送アーム２４の上方に向かって略くの字型に屈曲した形状をなし、上端で加熱器３３を搬送アーム２４上で保持するウェーハＷと相対し得えるようにしている。このように構成することで、加熱器３３は支持アーム２３２を介してベース２３によって支持され、このベース２３を介して間接的に可動台２２２に支持される。

このように構成した場合であっても、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。さらには、ベース２３の昇降動作に伴って支持アーム２３２も昇降するよとで、ベース２３を昇降させてもウェーハＷと加熱器３３との相対位置が変化せず、同じ条件で加熱を行うことが可能となるため、加熱条件の設定を容易に行うことが可能となる。

＜第３実施形態＞
図１３及び図１４は、第３実施形態の基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置３０２を模式的に示したものであり、これを中心として第１実施形態や第２実施形態と同様、ＥＦＥＭ３０１を構成することができる。なお、図１３（ａ）、図１４（ａ）は、要部を拡大して示す平面図であり、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）はこれらを正面から見るとともに、制御手段３０９との関係を示す図となっている。これらの図において、第１実施形態及び第２実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

ＥＦＥＭ３０１は、本体３１１とこれを制御する制御手段３０９より構成されており、本体３１１を構成するウェーハ搬送装置３０２は、搬送アーム３２４及び加熱手段３０３を備えるものとなっている。この実施形態における搬送アーム３２４は、複数のアーム要素３２４ａ〜３２４ａを順次接続して、先端にピック２５を設けた多段スライド式のアームロボットとして構成されている。各アーム要素３２４ａ〜３２４ａは、互いにスライド移動可能に構成されており、これらを駆動するための図示しないアクチュエータにアーム位置制御部９２からの駆動指令を与えることで、搬送アーム３２４全体が伸長または短縮可能となっている。もちろん、この搬送アーム３２４に代えて、第１実施形態で用いた搬送アーム２５（図２参照）を用いても差し支えない。

本実施形態は、第１実施形態や第２実施形態と比較して、加熱手段３０３を構成する加熱器３３３の形状を異ならせた点に主な特徴がある。なお、加熱器３３３を支持するための支持アーム２３２等からなる支持構造は、第２実施形態と同様に構成している。

加熱器３３３は、搬送アーム３２４が伸長することでピック２５が移動する方向、すなわちガイドレール２１と直交する方向に沿って延びる形状となっており、平面視において可動台２２２よりも大きく張り出し、一端部がロードポート６１側の筐体壁５１ａに近接するようにしている。なお、図中では省略してあるが、加熱器３３３の他端部はロードロック室８１側の筐体壁５１ｃ（図１参照）に近接する位置にまで延びるようにしている。

そのため、加熱器３３３を構成する本体３３３ａは対向する筐体壁５１ａ，５１ｃ（図１参照）間の距離よりもやや短い全長に設定されており、その内部には３つの発熱部としての加熱ランプ２３３ｂを延在方向に並べて配置している。各加熱ランプ３３３ｂは、制御手段３０９を構成する加熱制御部３９４より電流が与えられることで発熱するようになっている。また、制御手段３０９は、加熱制御部３９４からの電流を与える加熱ランプ３３３ｂを切り替えるための発熱部切替部３９５を備えている。

上記のように構成することで、図１４に示すようにピック２５がＦＯＵＰ６２内に進入して、ＦＯＵＰ６２よりウェーハＷを取り出した直後より加熱器３３３による加熱を行うことができる。そして、搬送アーム３２４の短縮に伴ってウェーハＷを移動している間も継続して加熱することができるため、ウェーハＷに水分が付着する時間を減らして効率よく加熱を行うことが可能となっている。また、加熱器３３３がロードロック室８１（図１参照）側にも延びていることから、ロードロック室８１にウェーハＷを入れる直前まで加熱を継続することができる。これらの点は、ロードロック室８１側よりウェーハを取り出して、ＦＯＵＰ６２内に収める場合でも同様である。このように、ＦＯＵＰ６２とロードロック室８１との間でウェーハＷを搬送する時間の殆どにおいてウェーハＷの加熱を行うことができるため、加熱時間を十分に確保する必要がある場合には、無駄な時間を省いて時間の短縮を図ることが可能となる。

また、ＦＯＵＰ６２とロードロック室８１との間でウェーハＷの搬送を行うに際し、搬送アーム３２４の動作に応じて、発熱切替部３９５が電流を与える加熱ランプ３３３ｂ〜３３３ｂを切り替えるようにしていることから、適切にウェーハＷの加熱を行いながら、エネルギの消費量を削減することも可能となる。

以上のように構成した場合においても、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

特に、加熱器３３が、搬送アーム２４によるウェーハＷの移動方向に沿って、より長く延在するように構成されていることから、ウェーハＷの搬送に際して、一層効率よくウェーハＷを加熱することが可能となっている。

さらには、本実施形態における基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置３０２は、加熱器３３３が通電により発熱する複数の発熱部としての加熱ランプ３３３ｂ〜３３３ｂによって構成されており、搬送アーム３２４によるウェーハＷの移動に応じて通電を行う加熱ランプ３３３ｂを切り替え可能に構成しているため、エネルギの節約を行いながらも、ウェーハＷを効率よく加熱することが可能となっている。

＜第４実施形態＞
図１５は、第４実施形態の基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置４０２を模式的に示したものであり、これを中心として第１〜第３実施形態と同様、ＥＦＥＭ４０１を構成することができる。なお、図１５（ａ）は正面から見た状態を示すとともに、制御手段４０９との関係を示す図となっており、図１５（ｂ）は側面図となっている。これらの図において、第１〜第３実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

ＥＦＥＭ４０１は、本体４１１とこれを制御する制御手段４０９より構成されており、本体４１１を構成するウェーハ搬送装置４０２は、搬送アーム２４及び加熱手段４０３を備えるものとなっている。この実施形態におけるウェーハ搬送装置４０２は、第１実施形態と比較し、可動台２２に対する加熱手段４０３の取り付け構造が異なるものとなっている。

具体的には、可動台２２上に支持台３１を設け、この支持台３１より支柱４３２を立上げ、その上部に回動機構４３４が所定の角度で傾けて設けられている。回動機構４３４からは支持アーム４３５が突出するように設けられており、支持アーム４３５をその中心軸回りに回転可能とされている。さらに、支持アーム４３５の先端で加熱器３３が支持されるようになっている。支柱４３２、回動機構及び支持アーム４３５は、側面視において略くの字型に屈曲しており、加熱器３３を搬送アーム２４先端のピック２５によって保持されるウェーハＷと相対し得るように構成されている。

回動機構４３４は図示しないアクチュエータを内蔵しており、制御手段４０９を構成する加熱器回転制御部４９６からの駆動指令に応じて支持アーム４３５の回転角度を変更することができ、こうすることで図中の矢印で示したように加熱器３３の向きを変更することが可能となっている。

そのため、搬送アームＷによるウェーハＷの移動に連動して加熱器３３の向きを変更し、加熱器３３がウェーハＷの方向を向くようにすることで、小型の加熱器３３を使用した場合であってもウェーハＷの加熱時間を確保することが可能である。

以上のように構成した場合においても、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

さらには、本実施形態における基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置４０２は、加熱器３３が、搬送アーム２４によるウェーハＷの移動に応じて方向を変更可能に構成していることから、ウェーハＷの搬送に際して、一層効率よくウェーハＷを加熱することが可能となっている。

＜第５実施形態＞
図１６及び図１７は、第５実施形態の基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置５０２を模式的に示したものであり、これを中心として第１〜第４実施形態と同様、ＥＦＥＭ５０１を構成することができる。なお、図１６は平面から見た状態を示すとともに、制御手段５０９との関係を示す図となっており、図１７（ａ）は正面図、図１７（ｂ）は側面図となっている。これらの図において、第１〜第４実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

ＥＦＥＭ５０１は、本体５１１とこれを制御する制御手段５０９より構成されており、本体５１１を構成するウェーハ搬送装置５０２は、搬送アーム２４及び加熱手段５０３を備えるものとなっている。この実施形態におけるウェーハ搬送装置５０２は、第１実施形態と比較して加熱手段５０３の構成が異なるものとなっている。

具体的には、可動台２２上に支持台５３１を設け、この支持台５３１より支持アーム５３２を立上げ、その上部に加熱器３３が支持されるようになっている。支持アーム５３２は、側面視において略くの字型に屈曲しており、加熱器３３を搬送アーム２４先端のピック２５によって保持されるウェーハＷと相対し得るように構成されている。

さらに、支持台５３１上には、支持アーム５３６が設けられ、この支持アーム５３６の先端に、送風手段としての送風ファン５３７が設けられている。送風ファン５３７は、加熱器３３とほぼ同じ全長を備える楕円形をなし、長手方向が加熱器３３の延在方向に合致する向きにされるとともに、加熱器３３を挟んで搬送アーム２４と相対し得るように配置されている。こうすることで、加熱器３３の背後より、搬送アーム２４により支持されたウェーハＷに向かって送風することが可能となっている。

加熱器３３による加熱に加えて、送風ファン５３７によりウェーハＷに向かって送風することで、ウェーハＷからの水分除去効果を増大させるとともに、ウェーハＷの周辺の雰囲気を均一化することで、ウェーハＷの加熱を効率化するとともに、ウェーハＷ表面の温度を均一にすることもできる。

また、送風ファン５３７は、外部に設けたガス供給源と接続されることで、ウェーハＷに向かってガスを供給することができる。このガスとして乾燥した窒素ガスを使用することにより水分除去効果を高めるとともに、処理装置８による残留ガスを排除して、ウェーハＷの表面性状をより適正に維持することができる。もちろん、処理プロセスに応じて供給するガスを変更してもよい。

送風ファン５３７は、制御手段５０９を構成する送風制御部５９７からの動作指令に基づいて制御され、送風制御部５９７によって、運転開始と停止に加え、風量の制御や、外部からのガスの供給のオンオフ制御を行うことが可能となっている。また、制御手段５０９は、加熱制御部９４による加熱器３３の動作タイミングと、送風制御部５９７による送風ファン５３７の動作タイミングを制御するためのタイミング制御部５９８を備えている。タイミング制御部５９８は、内部に記憶されたタイミングデータに基づいた所定のタイミングでウェーハＷの加熱や、ウェーハＷに向けた送風、ガスの供給を行わせるべく加熱制御部９４や送風制御部５９７に動作命令を与える。加熱制御部９４や送風制御部５９７は、それぞれ与えられた動作命令に従って、制御の開始または停止、あるいは制御内容の変更を行うようにしており、こうすることで連動した制御を行うことができるようになっている。

このように連動した制御を行うことで、ウェーハＷや、処理装置８（図１参照）における処理内容に適したタイミングで、ウェーハＷに対する加熱と送風、ガスの供給を実行することができ、ウェーハＷの表面性状をより適正に維持することができる。さらには、処理プロセスに応じて前処理又は後処理として利用することもできるため、処理の効率化を図ることもできる。

以上のように構成した場合においても、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

さらには、本実施形態における基板搬送装置としてのウェーハ搬送装置５０２は、加熱器３３を挟んで、搬送アーム２４と相対し得る位置に送風手段としての送風ファン５３７を設けるように構成していることから、ウェーハＷの加熱の効率化を図るとともに、ウェーハＷ周辺の雰囲気の均一化して温度の均一化を図ることも可能となっている。

また、送風ファン５３７が、ガス供給源より得られるガスを搬送アーム２４に向けて供給可能に構成されていることから、ウェーハＷ表面に適したガスを供給することで、加熱器３３による加熱と相俟って一層ウェーハＷの表面性状を適正化することができる。

そして、加熱器３３と、送風ファン５３７の動作タイミングを制御するためのタイミング制御部５９８を備えるように構成しているため、加熱器３３による加熱と、送風ファン５３７によるガスの供給とを適切なタイミングで行うことにより、エネルギを節約しながら、より一層ウェーハＷの表面性状の適正化を図ることができる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、ロードポート６１上に設けたＦＯＵＰ６２とロードロック室８１との間で、ウェーハＷの搬送を行うものとしていたが、ＦＯＵＰ６２，６２間での受け渡しを行わせる場合などにも用いることができる。

さらには、上述の実施形態では、所定の軌道を構成するガイドレール２１を直線状に形成し、これに沿って可動台２２も直線状に移動するようにしていたが、ガイドレール２１の形状はこれに限ることなく、複数の直線や曲線を組み合わせたものとして、可動台２２を他方向に移動させるようにすることもできる。また、ガイドレール２１を上下方向に延在するように配置すれば、可動台２２を上下方向に移動させることもできる。可動台２２の移動方向の規制が可能であれば、ガイドレール２１に限らず、ガイドローラやワイヤ等の他の手段によって軌道を構成することもできる。

そして、第４実施形態におけるウェーハ搬送装置４０２を基にして、ウェーハＷの移動に伴って加熱器３３の向きを変更する代わりに、ウェーハＷと相対した状態を保ちながら加熱器３３が移動するように構成してもよい。さらには、加熱器３３の向きの変更と、移動とをともに実現できるように構成して上記と同様の効果を得ることができる。

上述した第５実施形態では、ウェーハＷに供給するガスとして窒素ガスを使用していたが、処理に応じて空気やオゾン等種々様々なガスを用いることができる。また、ウェーハ搬送室５内よりも、クリーン度の高い清浄エアを用いることもできる。

また、上述した実施形態では、加熱器３３，３３３を加熱ランプや電熱線を利用して対象物を加熱するものとして構成していたが、セラミックヒータや発熱素子、あるいは、外部より導入する熱風など、上記以外の様々な熱源を利用するものとしても良く、その場合においても上記に準じた効果を得ることができる。

さらに、上述の実施形態では基板としてウェーハＷを用いるものを前提としていたが、本発明はガラス基板等様々な精密加工品を対象とする基板搬送装置に用いることができる。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…ＥＦＥＭ
２，２０２，３０２，４０２，５０２…ウェーハ搬送装置（基板搬送装置）
５…ウェーハ搬送室
８…処理装置
９…制御手段
２１…ガイドレール（軌道）
２２…可動台（基台）
２４，３２４…搬送アーム
２５…ピック
３３…加熱器
５１…筐体
５１ａ〜５１ｄ…筐体壁（壁面）
６１…ロードポート（受け渡し位置）
８１…ロードロック室（受け渡し位置）
３３３ｂ…加熱ランプ（発熱部）
５３７…送風ファン（送風手段）
５９８…タイミング制御部
Ｗ…ウェーハ（基板）

Claims (8)

1. 所定の軌道に沿って移動可能とされた基台と、
   当該基台により支持され、基板を保持して搬送する搬送アームと、
   前記基台により支持され、前記搬送アームに相対し得る位置に配置された加熱器とを備え、
   前記搬送アームにより基板を搬送させるに際し、前記加熱器によって基板表面を加熱し得るように構成したことを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記加熱器が、前記搬送アームによる基板の移動方向に沿って延在するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
3. 前記加熱器が通電により発熱する複数の発熱部によって構成されており、前記搬送アームによる基板の移動に応じて通電を行う発熱部を切り替え可能に構成していることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
4. 前記加熱器が、前記搬送アームによる基板の移動に応じて位置又は方向の少なくとも何れかを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかにの基板搬送装置。
5. 前記加熱器を挟んで、前記搬送アームと相対し得る位置に送風手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の基板搬送装置。
6. 前記送風手段が、ガス供給源より得られるガスを前記搬送アームに向けて供給可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
7. 前記加熱器と、前記送風手段の動作タイミングを制御するためのタイミング制御部を備えていることを特徴とする請求項５又は６記載の基板搬送装置。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の基板搬送装置と、これを覆う筐体とを備え、当該筐体の壁面に隣接して基板を受け渡すための受け渡し位置を設定したことを特徴とするＥＦＥＭ。

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