JP3413567B2 - 基板搬送処理装置及び基板搬送処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理用の基板を連続的
に搬送して適宜処理する基板搬送処理装置及び基板搬送
処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理用の
基板（以下にウエハ等という）を薬液やリンス液（洗浄
液）等の処理液が貯留された処理槽や乾燥部に順次搬送
して洗浄や乾燥等の処理を行う基板搬送処理装置が広く
採用されている。

【０００３】このような基板搬送処理装置において、複
数枚例えば５０枚のウエハ等を効率良く洗浄等するに
は、ウエハ等を垂直に配列して搬送すると共に、各処理
ユニットに搬入し、処理ユニットから搬出する方法が好
適とされている。

【０００４】また、この種の処理装置において、一般
に、未処理のウエハ等を収納する容器例えばキャリアの
搬入部と、処理済みのウエハ等を収納する容器例えばキ
ャリアの搬出部との間に複数の処理ユニットや搬送手段
の洗浄ユニット等をライン状に配列したシステムが採用
されている。

【０００５】また、近年の半導体デバイスの微細高集積
化、量産化に伴ないウエハも８インチウエハから１２イ
ンチウエハへと大口径化が進んでいる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハ等の
大口径化に伴ないウエハ等の大きさ及び重量が嵩むた
め、ウエハを水平状態でキャリア内に収納して、処理ユ
ニットに対して、搬入・搬出しなければならない一方、
処理ユニットにおける処理時にはウエハを垂直状態に姿
勢変換しなければならない。しかし、キャリアごとウエ
ハを水平状態から垂直状態に姿勢変換すると、位置ずれ
が生じたりウエハ等の移動によりパーティクルが発生
し、製品歩留まりが低下するという問題があった。

【０００７】そこで、発明者等は鋭意研究した結果、水
平状態のウエハを垂直状態に変換して適宜処理を施し、
また処理後のウエハを水平状態に変換するようにした基
板搬送処理装置を開発した（特願平９−１１６５７１号
参照）。この基板搬送処理装置によれば、容器内に水平
状態で収納された基板を垂直状態に変換して処理を施す
ことができ、また処理後の基板を水平状態に変換して容
器内に収納することができる。

【０００８】しかし、未処理のウエハと処理済みのウエ
ハの姿勢変換を、同一の姿勢変換手段を用いて行うと、
未処理のウエハを保持した際に付着したパーティクルが
処理済みのウエハに再付着してしまい、ウエハが汚染さ
れると共に、歩留まりの低下をきたすという問題があ
る。そのため、従来では、未処理のウエハの姿勢変換を
行う搬入側の姿勢変換手段と、処理済みのウエハの姿勢
変換を行う搬出側の姿勢変換手段とを別個に設ける必要
があった。

【０００９】しかしながら、２つの姿勢変換手段を設け
ることは、装置の大型化につながり、しかもウエハ等の
大口径化に伴ない搬送手段や各処理ユニット自体が更に
大型となるため、スループットの低下を招くという問題
があった。

【００１０】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、装置全体を小型にしてスループットの向上を図れる
ようにすると共に、製品歩留まりの向上を図れるように
した基板搬送処理装置及び基板搬送処理方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の基板搬送処理装置は、複数の被処
理用の基板を収納する容器との間で、複数の基板を受け
渡すと共に、複数の基板を水平状態に保持する水平保持
手段と、 上記複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態
に保持する垂直保持手段と、 上記水平保持手段と垂直
保持手段との間に位置して、水平保持手段及び垂直保持
手段との間で上記複数の基板を受け渡すと共に、複数の
基板を水平状態と垂直状態とに変換する姿勢変換手段
と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持
する一対の略矩形状の保持体を具備すると共に、保持体
の対向する辺部に、未処理の基板と、処理済みの基板を
それぞれ独立して上記複数の基板を保持する複数の保持
溝を設けてなる、ことを特徴とする（請求項１）。

【００１２】また、この発明の第２の基板搬送処理装置
は、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、複
数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保
持する水平保持手段と、 上記複数の基板を所定間隔を
おいて垂直状態に保持する垂直保持手段と、 上記水平
保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水平保持手
段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を受け渡す
と共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに変換する
姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上
記基板を挾持する一対の保持体を具備すると共に、未処
理の基板と、処理済みの基板をそれぞれ独立して保持す
る複数の保持溝を設けてなる、ことを特徴とする（請求
項２）。

【００１３】また、この発明の第３の基板搬送処理装置
は、搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、かつ、複数
の被処理用の基板を収納する容器との間で、複数の基板
を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保持する水
平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基
板を搬送する基板搬送手段との間で基板を受け渡しする
と共に、複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持
する垂直保持手段と、上記水平保持手段と垂直保持手段
との間に位置して、水平保持手段及び垂直保持手段との
間で上記複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
平状態と垂直状態とに変換する姿勢変換手段と、を具備
し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の
略矩形状の保持体を具備すると共に、保持体の対向する
辺部に、未処理の基板と、処理済みの基板をそれぞれ独
立して上記複数の基板を保持する複数の保持溝を設けて
なる、ことを特徴とする（請求項３）。

【００１４】また、この発明の第４の基板搬送処理装置
は、搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、かつ、複数
の被処理用の基板を収納する容器との間で、複数の基板
を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保持する水
平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基
板を搬送する基板搬送手段との間で基板を受け渡しする
と共に、複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持
する垂直保持手段と、上記水平保持手段と垂直保持手段
との間に位置して、水平保持手段及び垂直保持手段との
間で上記複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
平状態と垂直状態とに変換する姿勢変換手段と、を具備
し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の
保持体を具備すると共に、未処理の基板と、処理済みの
基板をそれぞれ独立して保持する複数の保持溝を設けて
なる、ことを特徴とする（請求項４）。

【００１５】この発明において、上記保持体に設けられ
る保持溝は、保持体の対向する辺部に、未処理の基板
と、処理済みの基板をそれぞれ独立して複数の基板を保
持するものであれば、保持体の対向する両辺部の全域に
設けてもよく、あるいは、保持体の対角線上に対向する
領域に設けられているものであってもよい（請求項
５）。

【００１６】また、この発明の第５の基板搬送処理装置
は、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、複
数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保
持する水平保持手段と、 上記複数の基板を所定間隔を
おいて垂直状態に保持する垂直保持手段と、 上記水平
保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水平保持手
段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を受け渡す
と共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに変換する
姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上
記基板を挾持する一対の略矩形状の保持体を具備すると
共に、保持体の一辺と、この一辺と対向する他辺に隣接
する辺部に、未処理の基板と、処理済みの基板をそれぞ
れ独立して上記複数の基板を保持する複数の保持溝を設
けてなる、ことを特徴とする（請求項６）。

【００１７】また、この発明の第６の基板搬送処理装置
は、搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、かつ、複数
の被処理用の基板を収納する容器との間で、複数の基板
を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保持する水
平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基
板を搬送する基板搬送手段との間で基板を受け渡しする
と共に、複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持
する垂直保持手段と、上記水平保持手段と垂直保持手段
との間に位置して、水平保持手段及び垂直保持手段との
間で上記複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
平状態と垂直状態とに変換する姿勢変換手段と、を具備
し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の
略矩形状の保持体を具備すると共に、保持体の一辺と、
この一辺と対向する他辺に隣接する辺部に、未処理の基
板と、処理済みの基板をそれぞれ独立して上記複数の基
板を保持する複数の保持溝を設けてなる、ことを特徴と
する（請求項７）。

【００１８】また、この発明の第７の基板搬送処理装置
は、搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、かつ、複数
の被処理用の基板を収納する容器との間で、複数の基板
を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に保持する水
平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基
板を搬送する基板搬送手段との間で基板を受け渡しする
と共に、複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持
する垂直保持手段と、上記水平保持手段と垂直保持手段
との間に位置して、水平保持手段及び垂直保持手段との
間で上記複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
平状態と垂直状態とに変換する姿勢変換手段と、を具備
し、 上記水平保持手段は、未処理の基板と、処理済み
の基板をそれぞれ独立して水平状態に保持する保持部を
設け、上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の
保持体を具備すると共に、未処理の基板と、処理済みの
基板をそれぞれ独立して保持する複数の保持溝を設けて
なる、ことを特徴とする（請求項８）。

【００１９】また、この発明において、上記姿勢変換手
段は、両保持体を相対的に移動する移動手段と、両保持
体を垂直方向に回転する回転手段と、を具備する方が好
ましい（請求項９）。

【００２０】また、上記水平保持手段は、姿勢変換手段
に対して水平方向に移動可能に形成する方が好ましく
（請求項１０）、更に好ましくは水平保持手段は、独立
して複数の基板を水平状態に保持する複数の保持部を具
備する方がよい（請求項１１）。

【００２１】また、上記垂直保持手段を、姿勢変換手段
に対して水平及び垂直方向に移動可能に形成するか（請
求項１２）、姿勢変換手段に対して水平及び垂直方向に
移動可能に形成すると共に、水平方向に回転可能に形成
する方が好ましい（請求項１３）。

【００２２】更に、上記姿勢変換手段に設けられる各保
持溝に排気孔を設けると共に、排気孔を排気手段に接続
することも可能である（請求項１４）。また、上記垂直
保持手段の溝ピッチを、水平保持手段の基板保持溝ピッ
チの半分に形成する方がよい（請求項１５）。

【００２３】加えて、上記姿勢変換手段の各保持体に設
けられる各組の保持溝は、その底部が円弧状に形成され
ると共に、底部の曲率半径が基板の中心から偏倚した中
心点から設定されるものであり、基板を水平状態で保持
する際に保持溝の底部と基板との間に若干の隙間が生じ
るように形成する方が好ましい（請求項１６）。

【００２４】また、この発明の第１の基板搬送処理方法
は、請求項１ないし１６のいずれかに記載の基板搬送処
理装置を用いた基板搬送処理方法であって、 未処理の
複数の基板を、姿勢変換手段の保持体の一方の保持溝に
て保持し、処理済みの複数の基板を、上記保持体におけ
る上記保持溝の領域とは異なる領域の他方の保持溝にて
保持する、ことを特徴とする（請求項１７）。

【００２５】また、この発明の第２の基板搬送処理方法
は、請求項１ないし１６のいずれかに記載の基板搬送処
理装置を用いた基板搬送処理方法であって、 水平保持
手段にて水平状態に保持される未処理の複数の基板を、
姿勢変換手段の保持体の一方の保持溝に受け渡す工程
と、 上記保持体を垂直方向に９０度回転させて上記複
数の基板を垂直状態に姿勢変換する工程と、 垂直状態
に姿勢変換された上記複数の基板を、垂直保持手段に受
け渡す工程と、 上記垂直保持手段にて垂直状態に保持
される処理済みの複数の基板を、上記姿勢変換手段の保
持体における上記保持溝の領域とは異なる領域の他方の
保持溝に受け渡す工程と、 上記保持体を垂直方向に９
０度回転させて上記複数の基板を水平状態に姿勢変換す
る工程と、水平状態に姿勢変換された上記複数の基板
を、水平保持手段に受け渡す工程と、を有することを特
徴とする（請求項１８）。

【００２６】この場合、上記姿勢変換手段と垂直保持手
段との間における複数の基板の受け渡しに際して、上記
垂直保持手段に設けられる保持溝のピッチを、上記姿勢
変換手段の保持体に設けられる保持溝のピッチの半分に
形成しておき、先に上記複数の基板の受け渡しを行った
後、上記垂直保持手段を、この垂直保持手段に設けられ
る保持溝のピッチ分移動させて次の複数の基板の受け渡
しを行うことができる（請求項１９）。

【００２７】また、上記姿勢変換手段と垂直保持手段と
の間における複数の基板の受け渡しに際して、上記垂直
保持手段に設けられる保持溝のピッチを、上記姿勢変換
手段の保持体に設けられる保持溝のピッチの半分に形成
しておき、先に上記複数の基板の受け渡しを行った後、
上記垂直保持手段を水平方向に１８０度回転すると共
に、先に受け渡された上記複数の基板間の保持溝部を上
記保持体の保持溝に対向位置させて、次の複数の基板を
先の複数の基板と対向配置するように受け渡しを行うよ
うにしすることもできる（請求項２０）。また、上記垂
直保持手段にて保持される表裏面が対向配置させた複数
の基板のうち、同一方向に表裏面が位置する複数の基板
を姿勢変換手段に受け渡した後、上記垂直保持手段を水
平方向に１８０度回転して、次の複数の基板を姿勢変換
手段に受け渡すこともできる（請求項２１）。

【００２８】上記のように構成されるこの発明によれ
ば、１つの姿勢変換手段によって被処理用の複数の基板
を異なる保持溝で保持すると共に、一対の保持体間に挾
持することができ、かつ、複数の基板を水平状態と垂直
状態に姿勢変換することができる。したがって、未処理
の基板を水平保持手段から一方の保持溝で水平状態で受
け取って垂直状態に姿勢変換し、垂直状態で垂直保持手
段に受け渡すことができ、また、処理済みの基板を垂直
保持手段から他方の保持溝で垂直状態で受け取って水平
状態に姿勢変換し、水平状態で水平保持手段に受け渡す
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説
明する。

【００３０】図１はこの発明に係る基板搬送処理装置を
適用した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図、図
２はその概略側面図である。

【００３１】上記洗浄処理システムは、被処理用の基板
である半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を水平状
態に収納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するた
めの搬入・搬出部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液
処理すると共に乾燥処理する処理部３と、搬入・搬出部
２と処理部３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置
調整及び姿勢変換等を行うインターフェース部４とで主
に構成されている。

【００３２】上記搬入・搬出部２は、洗浄処理システム
の一側端部にはキャリア搬入部５ａとキャリア搬出部５
ｂが併設されると共に、ウエハの受渡し部６が設けられ
ている。この場合、キャリア搬入部５ａとウエハ受渡し
部６との間には図示しない搬送機構が配設されており、
この搬送機構によってキャリア１がキャリア搬入部５ａ
からウエハ受渡し部６へ搬送されるように構成されてい
る。

【００３３】また、キャリア搬出部５ｂとウエハ受渡し
部６には、それぞれキャリアリフタ（図示せず）が配設
され、このキャリアリフタによって空のキャリア１を搬
入・搬出部２上方に設けられたキャリア待機部７への受
け渡し及びキャリア待機部７からの受け取りを行うこと
ができるように構成されている。この場合、キャリア待
機部７には、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）及び垂直方向（Ｚ
方向）に移動可能なキャリア搬送ロボット（図示せず）
が配設されており、このキャリア搬送ロボットによって
ウエハ受渡し部６から搬送された空のキャリア１を整列
すると共に、キャリア搬出部５ｂへ搬出し得るようにな
っている。また、キャリア待機部７には、空キャリアだ
けでなく、ウエハＷが収納された状態のキャリア１を待
機させておくことも可能である。

【００３４】上記キャリア１は、図３及び図４に示すよ
うに、一側に開口部１ａを有し内壁に複数枚例えば２５
枚のウエハＷを適宜間隔をおいて水平状態に保持する保
持溝（図示せず）を有する容器本体１ｂと、この容器本
体１ｂの開口部１ａを開閉する蓋体１ｃとで構成されて
おり、蓋体１ｃ内に組み込まれた係脱機構１ｄを後述す
る蓋開閉装置８によって操作することにより、蓋体１ｃ
が開閉されるように構成されている。

【００３５】上記ウエハ受渡し部６は、上記インターフ
ェース部４に開口しており、その開口部には蓋開閉装置
８が配設されている。この蓋開閉装置８によってキャリ
ア１の蓋体１ｃが開放あるいは閉塞されるようになって
いる。したがって、ウエハ受渡し部６に搬送された未処
理のウエハＷを収納するキャリア１の蓋体１ｃを蓋開閉
装置８によって取り外してキャリア１内のウエハＷを搬
出可能にし、全てのウエハＷが搬出された後、再び蓋開
閉装置８によって蓋体１ｃを閉塞することができる。ま
た、キャリア待機部７からウエハ受渡し部６に搬送され
た空のキャリア１の蓋体１ｃを蓋開閉装置８によって取
り外してキャリア１内へのウエハＷを搬入可能にし、全
てのウエハＷが搬入された後、再び蓋開閉装置８によっ
て蓋体１ｃを閉塞することができる。なお、ウエハ受渡
し部６の開口部近傍には、キャリア１内に収納されたウ
エハＷの枚数を検出するマッピングセンサ９が配設され
ている。

【００３６】上記インターフェース部４には、複数枚例
えば２５枚のウエハＷを水平状態に保持すると共に、ウ
エハ受渡し部６のキャリア１との間でウエハＷを受け渡
す水平保持手段例えばウエハ搬送アーム１０と、複数枚
例えば５２枚のウエハＷを所定間隔をおいて垂直状態に
保持する保持手段例えばピッチチェンジャ２０と、ウエ
ハ搬送アーム１０とピッチチェンジャ２０との間に位置
して、複数枚例えば２６枚のウエハＷを水平状態と垂直
状態とに変換する姿勢変換手段例えば姿勢変換装置３０
と、垂直状態に姿勢変換されたウエハＷに設けられたノ
ッチ（図示せず）を検出する位置検出手段例えばノッチ
アライナ４０が配設されている。また、インターフェー
ス部４には、処理部３と連なる搬送路５０が設けられて
おり、この搬送路５０にウエハ（基板）搬送手段例えば
ウエハ搬送チャック５１が移動自在に配設されている。

【００３７】この場合、上記ウエハ搬送アーム１０は、
ウエハ受渡し部６のキャリア１から複数枚のウエハＷを
取り出して搬送すると共に、キャリア１内に複数枚のウ
エハＷを収納する２つの保持部例えばアーム体１１，１
２を併設してなる。これらアーム体１１，１２は、水平
方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転（θ
方向）可能な駆動台１３の上部に搭載されてそれぞれ独
立してウエハＷを水平状態に保持すると共に、ウエハ受
渡し部６に載置されたキャリア１と姿勢変換装置３０と
の間でウエハＷの受渡しを行うように構成されている。
したがって、一方のアーム体１１によって未処理のウエ
ハＷを保持し、他方のアーム体１２によって処理済みの
ウエハＷを保持することができる。

【００３８】上記姿勢変換装置３０は、図５ないし図９
に示すように、ウエハＷを挾持する略矩形状の一対の保
持体３１ａ，３１ｂを具備しており、かつ各保持体３１
ａ，３１ｂの対向する辺部に、それぞれ独立して複数の
ウエハＷを保持する複数例えば２６個の保持溝３２Ａ，
３２Ｂが適宜間隔をおいて２組設けられている。２組の
保持溝３２Ａ，３２Ｂを設けることにより、後述するよ
うに、未処理のウエハＷと処理済みのウエハＷを別々に
保持することができる。すなわち、一方の組例えば保持
溝３２Ａによって未処理のウエハＷを保持し、他方の組
例えば保持溝３２Ｂによって処理済みのウエハＷを保持
することができる。この場合、保持溝３２Ａ，３２Ｂ
は、図１０に示すように、開口側が拡開された略Ｙ字断
面に形成されて、ウエハＷを保持する際になるべくウエ
ハＷと接触しないように考慮されている。更に、図１１
に示すように、保持溝３２Ａ，３２Ｂは、その底部が円
弧状に形成されると共に、各組の保持溝３２Ａ，３２Ｂ
の底部の曲率半径が、例えば３００ｍｍウエハＷの中心
から０．５ｍｍ偏倚した中心点から１５０ｍｍに設定さ
れている。したがって、ウエハＷを水平状態で保持する
際に保持溝３２Ａ，３２Ｂの底部とウエハＷとの間に若
干の隙間が生じるようになっている。

【００３９】また、各保持溝３２Ａ，３２Ｂには排気孔
３３が設けられており、排気孔３３には排気管３３ａを
介して排気手段例えば真空ポンプ等の排気装置３４が接
続されている（図１０及び図１１参照）。このように各
保持溝３２Ａ，３２Ｂに排気孔３３を設けると共に、排
気装置３４に接続することにより、保持体３１ａ，３１
ｂにてウエハＷを挾持（保持）した際に保持溝３２Ａ，
３２Ｂに付着するパーティクルを、排気装置３４の駆動
によって吸引し、排気管３３ａを介して外部に排出する
ことができる。

【００４０】また、両保持体３１ａ，３１ｂは、回転手
段例えばサーボモータ３５に着脱可能に連結する回転ア
ーム３６に取り付けられて、サーボモータ３５の駆動に
よって両保持体３１ａ，３１ｂが同時に垂直方向に回転
し得るように構成されている。また、保持体３１ａ，３
１ｂの一方例えばサーボモータ側の保持体３１ａは他方
の保持体３１ｂに向かって相対的に進退移動可能に形成
されると共に、移動手段例えばエアーシリンダ３７によ
って進退移動されるように構成されている。なお、保持
体３１ａ，３１ｂの回転支持部３８、サーボモータ３５
及びエアーシリンダ３７は、架台３９上に配設されてい
る。

【００４１】上記ノッチアライナ４０は、図８に示すよ
うに、姿勢変換装置３０の下部側方から姿勢変換装置３
０の下方へ移動すると共に、姿勢変換装置３０の下方位
置から昇降可能な支持体４１の上面に、一対のガイドロ
ーラ４２，４３と、両ガイドローラ４２，４３間に位置
する駆動ローラ４４と、一方のガイドローラ例えばガイ
ドローラ４２の近傍に配設される図示しないノッチセン
サとを具備してなり、両ガイドローラ４２，４３と駆動
ローラ４４とでウエハＷを垂直に保持した状態で、駆動
ローラ４４を駆動してウエハＷを垂直方向に回転すると
共に、ノッチセンサによる検出によって各ウエハＷのノ
ッチを同一位置に揃えるすなわち位置決めが行われる。
このようにして位置決めされたウエハＷは再び姿勢変換
装置３０に搬送されて垂直状態に挾持（保持）される。

【００４２】一方、上記ピッチチェンジャ２０は、図１
２ないし図１５に示すように、ウエハＷの両側部を保持
する複数例えば５２個の保持溝２１ａを有する互いに平
行な一対の側部保持部２２，２３と、ウエハＷの下部を
保持する複数例えば５２個の保持溝２１ｂを有する互い
に平行な一対の下部保持部２４，２５とを有する保持テ
ーブル２６と、この保持テーブル２６の水平方向の向き
を変換する方向変換用モータ２７と、保持テーブル２６
及び方向変換用モータ２７を搭載した基台６０を垂直方
向（Ｚ方向）に移動する垂直移動機構２８と、基台６０
及び垂直移動機構２８を取り付けた摺動板６１を水平の
Ｙ方向に移動する水平移動機構６２とを具備してなる。

【００４３】この場合、上記保持テーブル２６は、方向
変換用モータ２７に連結される回転板２７ａに固定され
る固定テーブル２６ａと、回転板２７ａ上に固設された
保持切換用エアーシリンダ２６ｃによって昇降可能な可
動テーブル２６ｂとで構成されている。また、上記側部
保持部２２，２３と下部保持部２４，２５は、それぞれ
固定テーブル２６ａに固定されて可動テーブル２６ｂの
上方に延在する側部保持棒２２ａ，２３ａ及び下部保持
棒２４ａ，２５ａと、可動テーブル２６ｂに固定されて
固定テーブル２６ａの上方に延在する側部保持棒２２
ｂ，２３ｂ及び下部保持棒２４ｂ，２５ｂとで構成され
ており、保持切換用エアーシリンダ２６ｃの駆動によっ
て可動テーブル２６ｂが下方位置にあるときは、固定テ
ーブル２６ａに固定された側部保持棒２２ａ，２３ａと
下部保持棒２４ａ，２５ａによってウエハＷを垂直状態
に保持し、また保持切換用エアーシリンダ２６ｃの駆動
によって可動テーブル２６ｂが上昇位置にあるときは、
側部保持棒２２ｂ，２３ｂと下部保持棒２４ｂ，２５ｂ
とでウエハＷを垂直状態に保持し得るように構成されて
いる。

【００４４】なお、側部保持部２２，２３すなわち側部
保持棒２２ａ，２３ａ；２２ｂ，２３ｂと下部保持部２
４，２５すなわち下部保持棒２４ａ，２５ａ；２４ｂ，
２５ｂに形成される５２個の保持溝２１ａ，２１ｂのピ
ッチは上記姿勢変換装置３０の保持体３１に設けられた
２６個の保持溝３２Ａ，３２Ｂのピッチの半分に設定さ
れている。また、上記側部保持棒２２ａ，２３ａ；２２
ｂ，２３ｂ及び下部保持棒２４ａ，２５ａ；２４ｂ，２
５ｂは、それぞれ固定テーブル２６ａ又は可動テーブル
２６ｂに片持ち状態に固定されているため、ある程度の
強度を有する必要がある。そのため、ここでは、例えば
ステンレス鋼製心棒の表面に例えばポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）製合成樹脂を被着して各保持棒を
形成している。

【００４５】上記垂直移動機構２８は、垂直に配置され
た正逆回転可能なモータ２８ａによって回転されるねじ
軸２８ｂと、このねじ軸２８ｂとの間に多数のボール
（図示せず）を介在して螺合するナット２８ｃとからな
るボールねじにて構成されている。なお、基台６０はね
じ軸２８ａと平行に配設される一対のガイドレール２８
ｄ上を摺動する摺動子２８ｅを具備している。また、上
記移動機構６２は、水平に配置された正逆回転可能なモ
ータ６３によって回転されるねじ軸６４と、このねじ軸
６４との間に多数のボール（図示せず）を介在して螺合
するナット６５とからなるボールねじにて構成されてい
る。このように構成される移動機構すなわちボールねじ
６２のナット６５を上記摺動板６１に固定すると共に、
摺動板６１に取り付けられた摺動子６６をねじ軸６４と
平行に配設されたガイドレール６７に摺動可能に係合さ
せ、モータ６３を駆動することにより、摺動板６１に取
り付けられた基台６０及び保持テーブル２６等をＹ方向
に移動するように構成されている。このように構成する
ことにより、ピッチチェンジャ２０を上記姿勢変換装置
３０の下方とウエハ搬送チャック５１の下方へ移動する
ことができ、また姿勢変換装置３０又はウエハ搬送チャ
ック５１に対して昇降移動させて姿勢変換装置３０又は
ウエハ搬送チャック５１との間でウエハＷを受渡し得る
ようになっている。

【００４６】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユ
ニット５２と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する
第２の処理ユニット５３と、ウエハＷに付着する化学酸
化膜を除去すると共に乾燥処理する洗浄・乾燥処理ユニ
ット５４及びチャック洗浄ユニット５５が直線状に配列
されており、これら各ユニット５２〜５５と対向する位
置に設けられた搬送路５０に、Ｘ，Ｙ方向（水平方
向）、Ｚ方向（垂直方向）及び回転（θ）可能なウエハ
搬送チャック（ウエハ搬送手段）が配設されている。な
お、チャック洗浄ユニット５５は、必ずしも洗浄・乾燥
処理ユニット５４とインターフェース部４との間に配設
する必要はなく、例えば第２の処理ユニット５３と洗浄
・乾燥処理ユニット５４との間に配設してもよく、ある
いは第１の処理ユニット５２に隣接して配設してもよ
い。

【００４７】この場合、ウエハ搬送チャック５１は、図
１、図１２及び図１３に示すように、搬送路５０に設け
られたガイドレール（図示せず）に沿って移動する昇降
可能な駆動台５１ａと、この駆動台５１ａから突設され
る下部保持アーム５１ｂ及び下部保持アーム５１ｂに対
して円弧状に移動可能な一対の側部保持アーム５１ｃと
で構成されている。

【００４８】次に、上記洗浄処理ユニットのウエハＷの
搬送及び処理工程について説明する。まず、オペレータ
あるいは搬送ロボットによって未処理のウエハＷを収納
したキャリア１をキャリア搬入部５ａに載置すると、図
示しない搬送機構が移動してキャリア１がウエハ受渡し
部６に搬入される。ウエハ受渡し部６に搬入されたキャ
リア１は蓋開閉装置８によって蓋体１ｃが開放された状
態でインターフェース部４に向かって待機する。このと
きマッピングセンサ９が作動してキャリア１内に収納さ
れているウエハＷの枚数を検出する。

【００４９】マッピングセンサ９によってキャリア１内
のウエハＷの枚数が検出された後、インターフェース部
４内に配設されたウエハ搬送アーム１０がキャリア１内
に進入してキャリア１内に収納された複数枚例えば２５
枚のウエハＷを取り出し、取出したウエハＷを姿勢変換
装置３０に搬送すると共に、開いた状態で待機する一対
の保持体３１ａ，３１ｂ間にウエハＷを移動する。する
と、エアーシリンダ３７が駆動して、一方の保持体３１
ａが他方の保持体３１ｂ側に移動してウエハ搬送アーム
１０によって保持されているウエハＷを保持体３１ａ，
３１ｂによって挾持すると共に、保持溝３２Ａによって
保持する。このとき、ウエハＷは保持溝３２Ａの底部と
の間に僅かな隙間をおいて保持される（図１１（ａ）参
照）。ウエハＷが姿勢変換装置３０によって保持された
後、ウエハ搬送アーム１０は姿勢変換装置３０から後退
する。なお、ウエハＷが取り出された空のキャリア１は
図示しないキャリアリフタによってインターフェース部
４上方のキャリア待機部７に搬送される。

【００５０】ウエハＷを水平状態で保持した後、サーボ
モータ３５が駆動して両保持体３１ａ，３１ｂが９０度
回転されてウエハＷの姿勢が垂直状態に変換される（図
９参照）。このとき、ウエハＷは保持溝３２Ａ内を移動
して保持溝３２Ａの底部に当接する（図１０参照）。ま
たこの際、排気装置３４の駆動により排気孔３３を介し
て保持溝３２Ａ内が吸引されるので、保持溝３２Ａに付
着するパーティクルを除去することができる。

【００５１】姿勢変換装置３０によってウエハＷを垂直
状態に姿勢変換した後、姿勢変換装置３０の下方にノッ
チアライナ４０が移動し、そして上昇してガイドローラ
４２，４３及び駆動ローラ４４上にウエハＷを保持した
状態で両保持体３１ａ，３１ｂが開いてウエハＷをノッ
チアライナ４０に受け渡す。ノッチアライナ４０にて保
持された複数枚のウエハＷは、ノッチアライナ４０によ
って各ウエハＷのノッチの位置が揃えられて位置決めが
行われる。位置決めされたウエハＷは再び姿勢変換装置
３０の保持体３１ａ，３１ｂに受け取られる。ウエハＷ
を姿勢変換装置３０に受け渡したノッチアライナ４０は
元の待機位置に後退する。

【００５２】次に、姿勢変換装置３０の下方にピッチチ
ェンジャ２０が移動した後、上昇してピッチチェンジャ
２０に設けられた側部保持部２２，２３（例えば側部保
持棒２２ａ，２３ａ）と下部保持部２４，２５（例えば
下部保持棒２４ａ，２５ａ）によって複数枚のウエハＷ
を垂直状態のまま保持すると共に、ウエハＷ間のピッチ
を調整する（図７参照）。ウエハＷを受け取ってピッチ
を調整した後、ピッチチェンジャ２０は待機側に移動上
昇し、上方に待機するウエハ搬送チャック５１にウエハ
Ｗを受け渡す。なお、ウエハＷをピッチチェンジャ２０
に受け渡した後、サーボモータ３５が駆動して保持体３
１ａ，３１ｂが、最初の状態から１８０度回転して、未
処理のウエハＷを保持した保持溝３２Ａとは別の対向す
る辺部の保持溝３２Ｂが下方に位置した状態で待機す
る。

【００５３】ウエハＷを受け取ったウエハ搬送チャック
５１は、受け取ったウエハＷをまず第１の処理ユニット
５２に搬送する。第１の処理ユニット５２に搬送された
ウエハＷは、薬液例えばＡＰＭ溶液（アンモニア，過酸
化水素水及び純水の混合溶液）によってパーティクルや
有機物汚染が除去された後、洗浄液例えば純水によって
洗浄される。このようにして一次洗浄されたウエハＷは
再びウエハ搬送チャック５１に受け取られて第２の処理
ユニット５３に搬送されて薬液例えばＨＰＭ溶液（塩
酸，過酸化水素水及び純水の混合溶液）によって金属汚
染が除去された後、純水によって洗浄される。このよう
にして洗浄処理されたウエハＷは再びウエハ搬送チャッ
ク５１に受け取られて洗浄・乾燥処理ユニット５４に搬
送され、洗浄・乾燥処理ユニット５４内においてフッ化
水素酸によって化学酸化膜が除去された後、乾燥蒸気例
えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ガスが接触され
て乾燥される。

【００５４】乾燥処理されたウエハＷは再びウエハ搬送
チャック５１によって受け取られた後、ピッチチェンジ
ャ２０に受け渡される。このとき、ウエハＷを未処理の
ウエハＷを保持した側部保持棒２２ａ，２３ａと下部保
持棒２４ａ，２５ａとは別の側部保持棒２２ｂ，２３ｂ
と下部保持棒２４ｂ，２５ｂとで保持することにより、
処理済みのウエハＷが既に保持した部分に付着するパー
ティクル等によって汚染されるのを防止することができ
る。

【００５５】ウエハ搬送チャック５１からウエハＷを受
け取ったピッチチェンジャ２０は、姿勢変換装置３０の
下方へ移動した後、上昇して、ウエハＷを開いた状態の
保持体３１ａ，３１ｂ間に移動する。すると、エアーシ
リンダ３７が駆動して一方の保持体３１ａが他方の保持
体３１ｂ側に向かって移動して保持体３１ａ，３１ｂ間
にウエハＷを挾持すると共に、未処理のウエハＷを保持
した保持溝３２Ａとは別の保持溝３２Ｂによって保持す
る（図１１（ｂ）参照）。したがって、未処理のウエハ
Ｗを保持した保持溝３２Ａに付着するパーティクル等が
処理済みのウエハＷに付着する心配がない。ウエハＷが
姿勢変換装置３０によって保持された後、ピッチチェン
ジャ２０は姿勢変換装置３０から後退する。

【００５６】ピッチチェンジャ２０からウエハＷを受け
取った後、サーボモータ３５が駆動して保持体３１ａ，
３１ｂが９０度回転されて、ウエハＷを垂直状態から水
平状態に姿勢変換する（図５参照）。この状態で、他方
のウエハ搬送アーム１０すなわち未処理のウエハＷを保
持したアーム体１１とは別のアーム体１２が姿勢変換装
置３０側に移動し、水平状態に保持された各ウエハＷの
間に侵入してウエハＷを保持する。アーム体１２によっ
てウエハＷが保持されるのを確認して、エアーシリンダ
３７が駆動して両保持体３１ａ，３１ｂが開いてウエハ
Ｗをウエハ搬送アーム１０のアーム体１２に受け渡す。
このときのアーム体１２の送り量は、アーム体１１の送
り量より多く保持体３１ａ，３１ｂ側に移動して、ウエ
ハＷを受け取る。

【００５７】ウエハＷを受け取った後、ウエハ搬送アー
ム１０はウエハ受け渡し部６に移動して、ウエハ受渡し
部６で待機する空のキャリア１内にウエハＷを収納す
る。その後、蓋開閉装置８によってキャリア１の蓋体１
ｃが閉塞されて、ウエキャリア１はウエハ受渡し部６か
らキャリア搬出部５ｂに搬送される。

【００５８】なお、処理部３において、洗浄処理後のウ
エハＷを洗浄・乾燥処理ユニット５４に搬送したウエハ
搬送チャック５１には薬液や洗浄液等が付着しているの
で、次の未処理のウエハＷを受け取る前、又は処理済み
のウエハＷを受け取る前に、チャック洗浄ユニット５５
に移動して、ウエハ搬送チャック５１のアーム５１ｂ，
５１ｃ部を洗浄すると共に乾燥して、次のウエハＷの搬
送に供される。

【００５９】なお、図示しないが、上記搬入・搬出部２
と処理部３とインターフェース部４上に、例えばＨＥＰ
Ａフィルタ，ＵＬＰＡフィルタ等のファンフィルタユニ
ットを設けることにより、より清浄度の高い装置が提供
できる。

【００６０】上記実施形態では、キャリア１内に収納さ
れた２６枚のウエハＷを同時に取り出して、姿勢変換、
ノッチ合せ、ピッチ調整した後、適宜洗浄処理を施す場
合について説明したが、以下にウエハＷを所定枚数ごと
に分割して搬送する場合について、図１６ないし図１９
を参照して説明する。

【００６１】図１６はウエハ搬送アーム１０から姿勢変
換装置３０へ未処理のウエハＷを受け渡す状態（ａ）及
び姿勢変換装置３０からピッチチェンジャ２０へ未処理
のウエハＷを受け渡す状態（ｂ）を示す概略構成図であ
り、図１７はピッチチェンジャ２０から姿勢変換装置３
０へ処理済みのウエハＷを受け渡す状態（ａ）及び姿勢
変換装置３０からウエハ搬送アーム１０へ処理済みのウ
エハＷを受け渡す状態（ｂ）を示す概略構成図である。
ここで、姿勢変換装置３０は保持体３１ａ，３１ｂを代
表して示されており、この保持体３１ａ，３１ｂ（以下
に符号３１で代表する）には、未処理のウエハＷを保持
する保持溝３２Ａと処理済みのウエハＷを保持する保持
溝３２Ｂを、それぞれ２つの領域Ａ，ＣとＢ，Ｄの計４
つの領域に区別してあり、１つの領域には１３個の保持
溝が設けられている。

【００６２】◎次に、１３枚仕様のウエハＷの搬送形態
の具体例について説明する。

【００６３】まず、１３枚のウエハＷをウエハ搬送ア
ーム１０（具体的にはアーム体１１）で水平状態に保持
して、姿勢変換装置３０すなわち保持体３１の領域Ｃに
よってウエハＷを水平状態で受け取った後、保持体３１
を９０度回転してウエハＷを垂直状態に姿勢変換する。
その後ノッチアライナ４０でノッチ合せを行って再び保
持体３１でウエハＷを垂直に保持した状態で、ピッチチ
ェンジャ２０の基端部側の保持部の１つおきの保持溝に
て１３枚のウエハＷを例えば１０ｍｍピッチで保持する
（図１８（ａ）参照）。

【００６４】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行った後、ピッチチェンジャ２０が５ｍｍ移動し
て既に１３枚のウエハＷを保持した保持溝間の保持溝を
位置させ、その状態で上昇して保持体３１から１３枚の
ウエハＷを受け取って２６枚のウエハＷを５ｍｍピッチ
にピッチ調整する（図１８（ｂ）参照）。

【００６５】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行った後、ピッチチェンジャ２０の先端部側の保
持溝を位置させて上昇して先端部の保持溝の１つおきの
保持溝にて１３枚のウエハＷを例えば１０ｍｍピッチで
保持する（図１８（ｃ）参照）。

【００６６】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行った後、ピッチチェンジャ２０が５ｍｍ移動し
て既に１３枚のウエハＷを保持した先端部側の保持溝間
の保持溝を位置させて上昇して保持体３１から１３枚の
ウエハＷを受け取って５２枚のウエハＷを５ｍｍピッチ
にピッチ調整する（図１８（ｄ）参照）。このようにし
て、５２枚のウエハＷのピッチ調整を行う。そして、ピ
ッチ調整された５２枚のウエハＷをウエハ搬送チャック
５１によって受け取って処理部３の各処理ユニット５２
〜５４に搬送して適宜処理を施す。なお、ウエハ搬送チ
ャック５１の保持アーム５１ｂ，５１ｃには、ピッチチ
ェンジャ２０の保持溝の溝ピッチ（１０ｍｍ）間に既に
ウエハＷがピッチチェンジャ２０に保持されている場合
のウエハＷが通過するための切欠（図示せず）が設けら
れている。

【００６７】処理が施された５２枚の処理済みのウエハ
Ｗは、上記手順と逆の動作によって１３枚ずつからのキ
ャリア１内に搬送されるのであるが、この際、保持体３
１の保持溝を未処理のウエハＷを保持した領域Ｃと対角
線上の別の領域Ｂを使用する点が異なる。すなわち、図
１７（ａ）に示すように、保持体の領域Ｂを垂直状態に
待機した状態でピッチチェンジャ２０から１３枚の処理
済みのウエハＷを受け取った後、図１７（ｂ）に示すよ
うに、保持体３１を９０度回転して１３枚のウエハＷを
水平状態に姿勢変換した後、ウエハ搬送アーム１０（具
体的にはアーム体１２）にウエハＷを受け渡して空のキ
ャリア１内に収納する。このとき、アーム体１２の送り
量は、アーム体１１の送り量より多く保持体３１側に移
動してウエハＷを受け取る。ウエハＷをウエハ搬送アー
ム１０に受け渡した後、保持体３１は再び９０度回転し
て領域Ｂを垂直状態にして待機させ、上記と同様にピッ
チチェンジャ２０から１３枚の処理済みのウエハＷを受
け取る。以下、同様の動作を繰り返して５２枚の処理済
みのウエハＷをからのキャリア１内に収納して処理を完
了する。

【００６８】上記のように、２６枚のウエハＷをピッチ
チェンジャ２０の基端部側に保持した後に、残りの２６
枚のウエハをピッチチェンジャ２０の先端部側に保持さ
せるようにすることにより、ピッチチェンジャ２０の移
動量を少なくすることができると共に、受渡し動作の迅
速化を図ることができる。また、保持体３１の対角線上
の領域ＣとＢを使用して未処理のウエハＷと処理済みの
ウエハＷを保持すると共に、姿勢変換することにより、
両領域Ｃ，Ｂが上下位置に重なることがないので、処理
済みのウエハＷが領域Ｃに付着したパーティクル等によ
って汚染されるのを防止することができる。つまり、処
理済みのウエハＷを保持体３１の領域Ｂで受け取る際、
未処理のウエハＷを保持した領域Ｃは対角線上に位置す
るので、領域Ｃに付着したパーティクルは領域Ｂに落下
する心配がなく、処理済みのウエハＷを安全に保持して
姿勢変換することができる。

【００６９】◎次に、ウエハＷの鏡面同士を対向配置し
た状態で処理を施す場合の１３枚仕様の搬送形態につい
て説明する。なお、ウエハＷを水平状態で保持する場合
は、一般に鏡面は上面側に向くように保持されている。

【００７０】まず、１３枚のウエハＷをウエハ搬送ア
ーム１０（具体的にはアーム体１１）で水平状態に保持
して、姿勢変換装置３０すなわち保持体３１の領域Ｃに
よってウエハＷを水平状態で受け取った後、保持体３１
を９０度回転してウエハＷを垂直状態に姿勢変換する。
その後ノッチアライナ４０でノッチ合せを行って再び保
持体３１でウエハＷを垂直に保持した状態で、ピッチチ
ェンジャ２０の基端部側の保持部の１つおきの保持溝に
て１３枚のウエハＷを例えば１０ｍｍピッチで保持する
（図１９（ａ）参照）。なお、ウエハＷは水平状態に保
持される場合は、鏡面（イ）は上面側に位置し、裏面
（ロ）は下面側に位置する。また、ウエハＷが垂直状態
に保持される場合は、図において鏡面（イ）は左向き
に、裏面（ロ）は右向きに位置する。

【００７１】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行った後、ピッチチェンジャ２０が移動して先端
部側の保持溝を位置させ、その状態で上昇して先端部側
の保持部の１つおきの保持溝にて保持体３１から１３枚
のウエハＷを受け取って２６枚のウエハＷを１０ｍｍピ
ッチにピッチ調整する（図１９（ｂ）参照）。

【００７２】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行う。この際、ピッチチェンジャ２０は、最初の
状態から１８０度回転して基端部側の既に１３枚のウエ
ハＷを保持した保持溝の間の保持溝を位置させ、その状
態で上昇して基端部側の保持溝にて２６枚（全体では３
９枚）のウエハＷを例えば５ｍｍピッチで保持すると共
に、ウエハＷの鏡面（イ）同士を対向配置する（図１９
（ｃ）参照）。

【００７３】次に、再び保持体３１の領域Ｃが水平状
態で次の１３枚のウエハＷをウエハ搬送アーム１０から
受け取り、上記と同様に垂直状態に姿勢変換し、ノッチ
合せを行った後、ピッチチェンジャ２０が移動して先端
部側の既に１３枚のウエハＷを保持した保持溝の間の保
持溝を位置させ、その状態で上昇して保持体３１から１
３枚のウエハＷを受け取って５２枚のウエハＷを５ｍｍ
ピッチにピッチ調整すると共に、先端部側においても鏡
面（イ）同士を対向配置する（図１９（ｄ）参照）。こ
のようにして、５２枚のウエハＷのピッチ調整を行うと
共に、鏡面（イ）同士を対向配置する。そして、ピッチ
調整及び対向配置された５２枚のウエハＷを、上記と同
様にウエハ搬送チャック５１によって受け取って処理部
３の各処理ユニット５２〜５４に搬送して適宜処理を施
す。

【００７４】処理が施された５２枚の処理済みのウエハ
Ｗは、上記手順と逆の動作によって１３枚ずつ空のキャ
リア１内に搬送されるのであるが、この際、上述した１
３枚仕様の搬送形態と同様に、保持体３１の保持溝を未
処理のウエハＷを保持した領域Ｃと対角線上の別の領域
Ｂを使用する点が異なる。すなわち、図１７（ａ）に示
すように、保持体の領域Ｂを垂直状態に待機した状態で
ピッチチェンジャ２０の先端部側の１３枚の処理済みの
ウエハＷを受け取った後、図１７（ｂ）に示すように、
保持体３１を９０度回転して１３枚のウエハＷを鏡面
（イ）が上面となるように水平状態に姿勢変換した後、
ウエハ搬送アーム１０（具体的にはアーム体１２）にウ
エハＷを受け渡して空のキャリア１内に収納する。ウエ
ハＷをウエハ搬送アーム１０に受け渡した後、保持体３
１は再び９０度回転して領域Ｂを垂直状態にして待機さ
せ、次にピッチチェンジャ２０の基端部側の１３枚の処
理済みのウエハＷを受け取り、その後保持体３１が９０
度回転してウエハＷの鏡面（イ）が上面になるように水
平状態にする。

【００７５】次に、保持体３１は再び９０度回転して領
域Ｂを垂直状態にして待機する一方、ピッチチェンジャ
２０が１８０度回転して、先端部側の１３枚のウエハＷ
を位置させ、その状態で上昇して、ピッチチェンジャ２
０の先端部側の残りの処理済みの１３枚のウエハＷを保
持体３１に受け渡す。その後、保持体３１が９０度回転
してウエハＷの鏡面（イ）が上面になるように水平状態
にして、ウエハ搬送アーム１０に受け渡す。そして、保
持体３１は再び９０度回転して領域Ｂを垂直状態にして
待機させ、次にピッチチェンジャ２０の基端部側の残り
の１３枚の処理済みのウエハＷを受け取り、その後保持
体３１が９０度回転してウエハＷの鏡面（イ）が上面に
なるように水平状態にして、ウエハ搬送アーム１０に受
け渡して、空のキャリア１内に処理済みの５２枚のウエ
ハＷを収納して搬送処理は完了する。

【００７６】なお、上記実施形態では、姿勢変換装置３
０の保持体３１ａ，３１ｂの対向する辺に、保持溝３２
Ａ，３２Ｂを列設した場合について説明したが、以下に
示すように、保持体３１ａ，３１ｂの一辺と、他辺の隣
接する辺部に保持溝３２Ａ，３２Ｂを互いに直交状に列
設してもよい。

【００７７】すなわち、図２０に示すように、略矩形状
に形成される一対の保持体３１ａ，３１ｂの一辺（図面
における左側辺）に保持溝３２Ａを列設し、保持溝３２
Ａを列設した辺と対向する辺と隣接する辺（図面におけ
る右下側辺）に保持溝３２Ｂを列設してもよい。このよ
うに構成することにより、保持溝３２Ａと３２Ｂは、保
持体３１ａ，３１ｂの一辺と、この一辺と対向する他辺
に隣接する辺に直交状に配列される。なお、図２０に示
す姿勢変換装置３０において、その他の部分は上記実施
形態と同じであるので、説明は省略する。

【００７８】次に、上記のように構成される姿勢変換装
置３０を用いて複数のウエハＷを搬送する手順につい
て、図２１及び図２２に示す概略構成図を参照して説明
する。なお、ここでは、保持体を符号３１で代表して説
明する。まず、複数枚例えば５０枚の未処理のウエハＷ
をウエハ搬送アーム１０（具体的にはアーム体１１）で
水平状態に保持して、姿勢変換装置すなわち保持体３１
の領域Ａの保持溝３２ＡによってウエハＷを水平状態で
受け取る（図２１（ａ）参照）。

【００７９】次に、保持体３１を垂直方向に９０度回転
してウエハＷを垂直状態に姿勢変換する。その後、ノッ
チアライナ４０でノッチ合せを行って再び保持体３１で
ウエハＷを垂直に保持した状態で、ピッチチェンジャ２
０の保持部の保持溝にて５０枚のウエハＷを保持する
（図２１（ｂ）参照）。そして、５０枚のウエハＷをウ
エハ搬送チャックによって受け取って処理部３０の各処
理ユニット５２〜５４に搬送して適宜処理を施す。

【００８０】処理が施された５０枚の処理済みのウエハ
Ｗは、上記手順と逆の動作によって搬送されるのである
が、この際、保持体３１の保持溝を、未処理のウエハＷ
を保持した領域Ａの保持溝３２Ａとは異なる領域Ｂの保
持溝を使用する点が異なる。すなわち、まず、図２２
（ａ）に示すように、保持体３１の領域Ｂの保持溝３２
Ｂを垂直状態に待機した状態で、ピッチチェンジャ２０
から５０枚の処理済みのウエハＷを受け取る。次に、図
２２（ｂ）に示すように、保持体３１を垂直方向に９０
度回転して５０枚のウエハＷを水平状態に姿勢変換した
後、ウエハ搬送アーム１０（具体的にはアーム体１２）
にウエハＷを受け渡して空のキャリア１内にウエハＷを
収納して処理を完了する。

【００８１】上記のように、未処理のウエハＷを保持体
３１の領域Ａの保持溝３２Ａにて保持し、処理済みのウ
エハＷを保持体３１の別の領域Ｂで、かつ保持溝３２Ａ
とは直交する方向に列設される保持溝３２Ｂにて保持す
るので、領域Ａに付着したパーティクルは領域Ｂに落下
する心配がなく、処理済みのウエハＷを安全に保持して
姿勢変換することができる。

【００８２】なお、上記実施形態では、この発明に係る
基板搬送処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに
適用した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理
システムにも適用できることは勿論であり、また、半導
体ウエハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用できるこ
とは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、１つの姿勢変換手段によって被処理用の複数の基板
を異なる保持溝で保持すると共に、一対の保持体間に挾
持することができ、かつ、複数の基板を水平状態と垂直
状態に姿勢変換するので、未処理の基板を水平保持手段
から一方の保持溝で水平状態で受け取って垂直状態に姿
勢変換し、垂直状態で垂直保持手段に受け渡すことがで
き、また、処理済みの基板を垂直保持手段から他方の保
持溝で垂直状態で受け取って水平状態に姿勢変換し、水
平状態で水平保持手段に受け渡すことができる。したが
って、装置の小型化が図れると共に、スループットの向
上及び製品歩留まりの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る基板搬送処理装置を適用した洗
浄処理システムの一例を示す概略平面図である。

【図２】上記洗浄処理システムの概略側面図である。

【図３】この発明におけるキャリアの一例を示す斜視図
である。

【図４】上記キャリアの横断面図である。

【図５】この発明における姿勢変換装置とピッチチェン
ジャを示す概略側面図である。

【図６】上記姿勢変換装置の概略平面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】この発明における姿勢変換装置、ウエハ搬送ア
ーム、ノッチアライナー及びピッチチェンジャを示す斜
視図である。

【図９】上記姿勢変換装置の垂直保持状態を示す概略断
面図である。

【図１０】この発明における姿勢変換装置の保持溝の拡
大断面図である。

【図１１】上記姿勢変換装置によって未処理のウエハを
保持した状態の概略平面図（ａ）及び処理済みのウエハ
を保持した状態の概略平面図（ｂ）である。

【図１２】この発明におけるピッチチェンジャを示す概
略側面図である。

【図１３】図１２の側面図である。

【図１４】上記ピッチチェンジャの要部を示す斜視図で
ある。

【図１５】上記ピッチチェンジャの保持部の要部を示す
側面図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。

【図１６】この発明における保持体による未処理のウエ
ハをウエハ搬送アームからピッチチェンジャに受け渡す
状態を示す概略構成図である。

【図１７】上記保持体による処理済みのウエハをピッチ
チェンジャからウエハ搬送アームに受け渡す状態を示す
概略構成図である。

【図１８】１３枚仕様のウエハをピッチチェンジャに搬
送する手順を示す説明図である。

【図１９】１３枚仕様のウエハを鏡面を対向させてピッ
チチェンジャに搬送する手順を示す説明図である。

【図２０】この発明における姿勢変換装置の別の実施形
態の要部を示す斜視図である。

【図２１】図２０の姿勢変換装置における保持体による
未処理のウエハをウエハ搬送アームからピッチチェンジ
ャに受け渡す状態を示す概略構成図である。

【図２２】図２０の姿勢変換装置における保持体による
処理済みのウエハをピッチチェンジャからウエハ搬送ア
ームに受け渡す状態を示す概略構成図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（基板） １ キャリア（容器） ３ 処理部 ４ インターフェース部 ５ａ キャリア搬入部 ５ｂ キャリア搬出部 ６ ウエハ受渡し部 １０ ウエハ搬送アーム（水平保持手段） １１，１２ アーム体（保持部） ２０ ピッチチェンジャ（垂直保持手段） ３０ 姿勢変換装置（姿勢変換手段） ３１，３１ａ，３１ｂ 保持体 ３２Ａ，３２Ｂ 保持溝 ３３ 排気孔 ３３ａ 排気管 ３４ 排気装置 ３５ サーボモータ（回転手段） ３７ エアーシリンダ（移動手段） ５１ ウエハ搬送チャック（基板搬送手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−34061（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163670（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−69503（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−302573（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−63937（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07 H01L 21/304 648

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の被処理用の基板を収納する容器と
   の間で、複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
   平状態に保持する水平保持手段と、 上記複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する
   垂直保持手段と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の略矩形
   状の保持体を具備すると共に、保持体の対向する辺部
   に、未処理の基板と、処理済みの基板をそれぞれ独立し
   て上記複数の基板を保持する複数の保持溝を設けてな
   る、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
2. 【請求項２】 複数の被処理用の基板を収納する容器と
   の間で、複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
   平状態に保持する水平保持手段と、 上記複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する
   垂直保持手段と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の保持体
   を具備すると共に、未処理の基板と、処理済みの基板を
   それぞれ独立して保持する複数の保持溝を設けてなる、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
3. 【請求項３】 搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、
   かつ、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、
   複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に
   保持する水平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基板を搬送する基板
   搬送手段との間で基板を受け渡しすると共に、複数の基
   板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する垂直保持手段
   と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の略矩形
   状の保持体を具備すると共に、保持体の対向する辺部
   に、未処理の基板と、処理済みの基板をそれぞれ独立し
   て上記複数の基板を保持する複数の保持溝を設けてな
   る、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
4. 【請求項４】 搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、
   かつ、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、
   複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に
   保持する水平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基板を搬送する基板
   搬送手段との間で基板を受け渡しすると共に、複数の基
   板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する垂直保持手段
   と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の保持体
   を具備すると共に、未処理の基板と、処理済みの基板を
   それぞれ独立して保持する複数の保持溝を設けてなる、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は３記載の基板搬送処理装置
   において、 上記保持体に設けられる保持溝が、保持体の対角線上に
   対向する領域に設けられている、ことを特徴とする基板
   搬送処理装置。
6. 【請求項６】 複数の被処理用の基板を収納する容器と
   の間で、複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水
   平状態に保持する水平保持手段と、 上記複数の基板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する
   垂直保持手段と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の略矩形
   状の保持体を具備すると共に、保持体の一辺と、この一
   辺と対向する他辺に隣接する辺部に、未処理の基板と、
   処理済みの基板をそれぞれ独立して上記複数の基板を保
   持する複数の保持溝を設けてなる、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
7. 【請求項７】 搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、
   かつ、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、
   複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に
   保持する水平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基板を搬送する基板
   搬送手段との間で基板を受け渡しすると共に、複数の基
   板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する垂直保持手段
   と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の略矩形
   状の保持体を具備すると共に、保持体の一辺と、この一
   辺と対向する他辺に隣接する辺部に、未処理の基板と、
   処理済みの基板をそれぞれ独立して上記複数の基板を保
   持する複数の保持溝を設けてなる、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
8. 【請求項８】 搬入・搬出部に対して搬入・搬出され、
   かつ、複数の被処理用の基板を収納する容器との間で、
   複数の基板を受け渡すと共に、複数の基板を水平状態に
   保持する水平保持手段と、 上記基板を適宜処理する処理部内で基板を搬送する基板
   搬送手段との間で基板を受け渡しすると共に、複数の基
   板を所定間隔をおいて垂直状態に保持する垂直保持手段
   と、 上記水平保持手段と垂直保持手段との間に位置して、水
   平保持手段及び垂直保持手段との間で上記複数の基板を
   受け渡すと共に、複数の基板を水平状態と垂直状態とに
   変換する姿勢変換手段と、を具備し、 上記水平保持手段は、未処理の基板と、処理済みの基板
   をそれぞれ独立して水平状態に保持する保持部を設け、 上記姿勢変換手段は、上記基板を挾持する一対の保持体
   を具備すると共に、未処理の基板と、処理済みの基板を
   それぞれ独立して保持する複数の保持溝を設けてなる、 ことを特徴とする基板搬送処理装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の基
   板搬送処理装置において、 上記姿勢変換手段は、両保持体を相対的に移動する移動
   手段と、両保持体を垂直方向に回転する回転手段と、を
   具備することを特徴とする基板搬送処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    基板搬送処理装置において、 上記水平保持手段を、姿勢変換手段に対して水平方向に
    移動可能に形成してなる、ことを特徴とする基板搬送処
    理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし８又は１０のいずれか
    に記載の基板搬送処理装置において、 上記水平保持手段は、独立して複数の基板を水平状態に
    保持する複数の保持部を具備する、ことを特徴とする基
    板搬送処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    基板搬送処理装置において、 上記垂直保持手段を、姿勢変換手段に対して水平及び垂
    直方向に移動可能に形成してなる、ことを特徴とする基
    板搬送処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    基板搬送処理装置において、 上記垂直保持手段を、姿勢変換手段に対して水平及び垂
    直方向に移動可能に形成すると共に、水平方向に回転可
    能に形成してなる、ことを特徴とする基板搬送処理装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    基板搬送処理装置において、 上記姿勢変換手段に設けられる各保持溝に排気孔を設け
    ると共に、排気孔を排気手段に接続してなる、ことを特
    徴とする基板搬送処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１４のいずれかに記載
    の基板搬送処理装置において、 上記垂直保持手段の溝ピッチを、水平保持手段の基板保
    持溝ピッチの半分に形成してなる、ことを特徴とする基
    板搬送処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし１０、１２、１３又は
    １４のいずれかに記載の基板搬送処理装置において、 上記姿勢変換手段の各保持体に設けられる各組の保持溝
    は、その底部が円弧状に形成されると共に、底部の曲率
    半径が基板の中心から偏倚した中心点から設定されるも
    のであり、基板を水平状態で保持する際に保持溝の底部
    と基板との間に若干の隙間が生じるように形成してな
    る、ことを特徴とする基板搬送処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし１６のいずれかに記載
    の基板搬送処理装置を用いた基板搬送処理方法であっ
    て、 未処理の複数の基板を、姿勢変換手段の保持体の一方の
    保持溝にて保持し、処理済みの複数の基板を、上記保持
    体における上記保持溝の領域とは異なる領域の他方の保
    持溝にて保持する、ことを特徴とする基板搬送処理方
    法。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし１６のいずれかに記載
    の基板搬送処理装置を用いた基板搬送処理方法であっ
    て、 水平保持手段にて水平状態に保持される未処理の複数の
    基板を、姿勢変換手段の保持体の一方の保持溝に受け渡
    す工程と、 上記保持体を垂直方向に９０度回転させて上記複数の基
    板を垂直状態に姿勢変換する工程と、 垂直状態に姿勢変換された上記複数の基板を、垂直保持
    手段に受け渡す工程と、 上記垂直保持手段にて垂直状態に保持される処理済みの
    複数の基板を、上記姿勢変換手段の保持体における上記
    保持溝の領域とは異なる領域の他方の保持溝に受け渡す
    工程と、 上記保持体を垂直方向に９０度回転させて上記複数の基
    板を水平状態に姿勢変換する工程と、 水平状態に姿勢変換された上記複数の基板を、上記水平
    保持手段に受け渡す工程と、 を有することを特徴とする基板搬送処理方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の基板搬送処理方法に
    おいて、 上記姿勢変換手段と垂直保持手段との間における複数の
    基板の受け渡しに際して、上記垂直保持手段に設けられ
    る保持溝のピッチを、上記姿勢変換手段の保持体に設け
    られる保持溝のピッチの半分に形成しておき、先に上記
    複数の基板の受け渡しを行った後、上記垂直保持手段
    を、この垂直保持手段に設けられる保持溝のピッチ分移
    動させて次の複数の基板の受け渡しを行うようにした、
    ことを特徴とする基板搬送処理方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８記載の基板搬送処理方法に
    おいて、 上記姿勢変換手段と垂直保持手段との間における複数の
    基板の受け渡しに際して、上記垂直保持手段に設けられ
    る保持溝のピッチを、上記姿勢変換手段の保持体に設け
    られる保持溝のピッチの半分に形成しておき、先に上記
    複数の基板の受け渡しを行った後、上記垂直保持手段を
    水平方向に１８０度回転すると共に、先に受け渡された
    上記複数の基板間の保持溝部を上記保持体の保持溝に対
    向位置させて、次の複数の基板を先の複数の基板と対向
    配置するように受け渡しを行うようにした、ことを特徴
    とする基板搬送処理方法。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載の基板搬送処理方法に
    おいて、 上記垂直保持手段にて保持される表裏面が対向配置させ
    た複数の基板のうち、同一方向に表裏面が位置する複数
    の基板を姿勢変換手段に受け渡した後、上記垂直保持手
    段を水平方向に１８０度回転して、次の複数の基板を姿
    勢変換手段に受け渡すようにした、ことを特徴とする基
    板搬送処理方法。