JP3562748B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・ディプレイ・パネル）用ガラス基板などの各種の被処理基板に対して処理を施すための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜を形成したり、形成された薄膜をエッチングしてパターニングしたり、ウエハの表面に残るパーティクルや薬液を除去するためにウエハを洗浄したりする処理が行われる。たとえば、パーティクルを除去するための洗浄工程では、酢酸系、フッ酸系またはアンモニア系の薬液を用いてパーティクルを除去する薬液処理、超音波振動が付与された純水による超音波洗浄、および洗浄ブラシによるスクラブ洗浄などが行われる。
【０００３】
洗浄工程を実行するために従来から用いられている洗浄装置は、たとえば、薬液処理のための薬液処理部と、超音波洗浄およびスクラブ洗浄のための水洗処理部とを直線的な搬送路に沿って直列に配置し、搬送路の一端にインデクサ部を配置した構成となっている。インデクサ部は、複数枚のウエハを収容することができるカセットが複数個載置されるカセット載置部と、いずれかのカセットから１枚のウエハを取り出すことができ、かつ、いずれかのカセットに１枚のウエハを搬入することができるインデクサロボットとを備えている。
【０００４】
薬液処理部および水洗処理部に沿う搬送路には、この搬送路に沿って、往復直線移動することができる主搬送ロボットが設けられている。この主搬送ロボットは、第１および第２のハンドを有しており、たとえば第１のハンドでインデクサロボットから１枚のウエハを受け取り、そのウエハを保持して薬液処理部の前まで搬送路を走行する。そして、第２のハンドによって薬液処理部での処理が終了したウエハを搬出し、次いで、第１のハンドに保持している未処理のウエハを当該薬液処理部に搬入する。主搬送ロボットは、次に、水洗処理部の前まで搬送路を走行し、この水洗処理部から第１のハンドによって処理済みのウエハを搬出し、その後、第２のハンドにより薬液処理後のウエハを水洗処理部に搬入する。主搬送ロボットは、その後、インデクサロボットの近傍まで走行し、インデクサロボットから未処理のウエハを第２のハンドで受け取り、第１のハンドに保持している処理済みのウエハをインデクサロボットに受け渡す。こうして、主搬送ロボットは、搬送路を往復直線走行しつつ各処理部およびインデクサ部との間でウエハの受け渡しを行う。これにより、ウエハに対して一連の洗浄処理が施されていく。
【０００８】
上述の従来の装置における問題は、インデクサ部において、洗浄処理後のウエハＷの再汚染が発生することである。この問題は、インデクサ部に備えられているインデクサロボットがウエハを保持するためのハンドを１つしか有していない点に起因している。すなわち、インデクサロボットは、カセット載置部に載置されたカセットから未処理のウエハを取り出し、この未処理のウエハを主搬送ロボットに受け渡すロード機能と、主搬送ロボットから処理済みの基板を受け取り、この処理済みの基板をカセット載置部に載置されているカセットに収容するアンロード機能との両方を有している。ところが、ロード時およびアンロード時に同じハンドでウエハを保持するため、洗浄処理後のウエハの汚染が避けられない。つまり、洗浄前のウエハからハンドに転移したパーティクルが、洗浄処理後のウエハに転移して汚染を生じさせるのである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、基板を高品質に処理できる基板処理装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、基板に一連の処理を施すための処理部と、上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、上記基板取り出しハンドおよび上記基板収納ハンドは、一方のハンドに保持された基板と他方のハンドに保持された基板との干渉を回避するのに必要な間隔を開けて、それらの基板の重なり部分がないように配置されていることを特徴とする基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、カセットからの未処理の基板の取り出しには基板取り出しハンドが用いられ、処理済みの基板のカセットへの収納には基板収納ハンドが用いられる。すなわち、未処理の基板と処理済みの基板とでハンドが使い分けられる。これにより、未処理の基板の付着物が処理済みの基板に転移するおそれがなくなるので、基板に対する処理を良好に行える。とくに、基板に対して洗浄処理を行う場合には、洗浄処理後の基板の再汚染を防止できる。
【００１９】
しかも、この発明においては、基板取り出しハンドと基板収納ハンドとが平面視において並列に配置されており、基板取り出しハンドと基板収納ハンドとは、一方のハンドに保持された基板と他方のハンドに保持された基板との干渉を回避するのに必要な間隔を開けてそれらの基板の重なり部分がないように配置されているので、ハンドが上下に積層されている場合に比較して、上側のハンドまたはこの上側のハンドに保持されている基板から下側のハンドまたは下側のハンドに保持されている基板にパーティクルが落下することがない。また、この種の基板処理装置が設置される室（クリーンルームなど）において通常形成されているダウンフローが、いずれのハンドに保持されている基板に対しても良好に供給されるので、基板へのパーティクルの付着の可能性のさらなる低下を図ることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、未処理の基板と処理済みの基板とでカセットを区別しているため、カセット内における基板の再汚染を防止できる。これにより、さらに、高品位の基板を提供することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、一列状に配置されたカセットの一方端のカセットがロードカセットとされ、他方端のカセットがアンロードカセットとされることにより、基板取り出し／収納機構の移動長を短くできる。すなわち、並列に設けられた一対のハンドのうち、ロードカセットに近い側のハンドを基板取り出しハンドとし、アンロードカセットに近い側のハンドを基板収納ハンドとすれば、基板取り出しハンドはアンロードカセットにアクセスする必要がなく、同様に、基板収納ハンドはロードカセットにアクセスする必要がないので、基板取り出し／収納機構の移動長が短くなる。この結果、カセットの配列方向に沿う装置の長さを短くすることができるので、装置の設置スペースを削減することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、基板に一連の処理を施すための処理部と、上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含み、上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、上記並列に設けられた上記基板取り出しハンドおよび基板収容ハンドは、上記基板取り出しハンドが上記ロードカセットに近い側に配置され、上記基板収容ハンドが上記アンロードカセットに近い側に配置されており、上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする基板処理装置である。
請求項５記載の発明は、基板を上記基板取り出しハンドから受け取って上記処理部に搬入するための基板搬入アーム、および基板を上記処理部から搬出して上記基板収納ハンドに受け渡すための基板搬出アームが、互いに独立して上記基板取り出し／収納機構および上記処理部に対して進退可能に設けられた基板搬送機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、基板取り出しハンドによってカセットから取り出された基板を基板搬送機構によって処理部に搬送することができ、また、処理部によって処理を施された後の基板を基板搬送機構によって搬送して基板収納ハンドに受け渡すことができるので、処理部の配置の自由度が増す。これにより、スペース効率の良い処理部の配置をとることが可能となる。
【００２６】
また、基板搬送機構の２つのアームは、基板搬入用と基板搬出用とに区別されているので、とくに処理部によって処理がされた後の基板の再汚染を防止できる。
請求項６記載の発明は、上記基板搬入アームおよび基板搬出アームが、上記基板取り出し／収納機構との間で基板の授受を行い、さらに上記処理部との間で基板の受け渡しを行うように、直線搬送路に沿って上記基板搬送機構を移動させる基板搬送機構移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００２７】
この構成により、基板搬送機構を処理部に対向するように移動させることができるので、処理部の配置の自由度をさらに高めることができる。
請求項７記載の発明は、上記基板搬送機構の基板搬入アームおよび基板搬出アームは、平面視において互いに並列に設けられていることを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置である。
【００２８】
この構成によれば、基板搬入アームと基板搬出アームとが平面視において並列に設けられているため、これらのアームが上下に積層されている場合に比較して、上側のアームまたはそれに保持されている基板から下側のアームまたはそれに保持されている基板にパーティクルが落下することがない。また、いずれのアームに保持されている基板にもダウンフローが良好に供給される。これにより、基板へのパーティクルの付着の可能性をさらに低減できるから、高品位の基板を提供することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す簡略化した平面図である。この基板処理装置は、ウエハに対して薬液洗浄処理と水洗・乾燥処理とからなる洗浄処理を施すためのウエハ洗浄装置である。
【００３０】
この基板処理装置は、カセット載置部１およびインデクサロボット２（基板収納／取り出し手段、基板取り出し／収納機構）を備えたインデクサ部ＩＮＤを備えている。カセット載置部１は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができるカセットＣを複数個一直線状に配列することができるようになっている。カセット載置部１におけるカセット配列方向に沿って、搬送路３が設けられており、この搬送路３上をインデクサロボット２が往復直線移動するようになっている。
【００３１】
インデクサロボット２は、搬送路３に沿って並置されたウエハ取り出しハンドＡ１（基板取り出しハンド）およびウエハ収納ハンドＡ２（基板収納ハンド）を有している。これらの一対のハンドＡ１およびＡ２は、一方のハンドＡ１に保持されたウエハＷと他方のハンドＡ２に保持されたウエハＷとの干渉を回避するのに必要な間隔を開けてそれらのウエハＷの重なり部分がないように、キャリッジ２３に共通に取り付けられており、２つが同時に搬送路３に沿って移動するようになっている。このキャリッジ２３の移動により、各ハンドは、それぞれ独立に、カセット載置部１に載置された任意のカセットＣにアクセスすることができる。ウエハ収納ハンドＡ２は、専ら、洗浄処理の終了した清浄なウエハＷをカセットＣに収納するために用いられ、ウエハ取り出しハンドＡ１は、専ら、洗浄処理前の清浄でないウエハＷをカセットＣから取り出すために用いられる。
【００３２】
インデクサロボット２とカセット載置部１とは、カセット室２０に収容されている。このカセット室２０において搬送路３の中間付近の位置には、第１搬送ロボットＭＴＲ１を収容した第１搬送室２１が結合されている。また、この第１搬送室２１には、インデクサ部ＩＮＤの搬送路３と直交する方向に第２搬送室２２が結合されており、この第２搬送室２２内には、第２搬送ロボットＭＴＲ２が収容されている。第１の搬送室２１において、第２搬送室２２に近接した位置には、ウエハＷを一時載置するためのウエハ載置台Ｐ１およびＰ２が収容されている。
【００３３】
第１搬送室２１および第２搬送室２２により形成された長手の搬送室部の一方側には、インデクサ部ＩＮＤから遠い側から順に、薬液処理部ＭＴＣを収容した薬液処理室２５、および水洗・乾燥処理部ＤＴＣを収容した水洗・乾燥処理室２６が上記搬送室部に沿って配列されている。上記搬送室部の他方側にも同様に、薬液処理部ＭＴＣを収容した薬液処理部２５、および水洗・乾燥処理部ＤＴＣを収容した水洗・乾燥処理室２６が上記搬送室部に沿って配列されている。
【００３４】
薬液処理部ＭＴＣは、たとえば、ウエハＷの表面にフッ酸などの薬液を供給してウエハＷの表面の汚染物質を化学反応により除去し、ウエハＷを洗浄するものである。これに対して、水洗・乾燥処理部ＤＴＣは、ウエハＷの表面に純水を供給して、ウエハＷ表面の薬液を除去したり、超音波が付与された純水によってウエハＷ表面の汚染物質を物理的に除去したり、ブラシによるウエハＷのスクラブ洗浄をしたり、水洗処理後のウエハＷを高速回転させて、表面の水分を振り切って乾燥させたりする働きを有する。したがって、薬液処理部ＭＴＣおよび水洗・乾燥処理部ＤＴＣによる処理がウエハＷに順に施されることによって、清浄なウエハＷが得られる。
【００３５】
第１搬送ロボットＭＴＲ１は、インデクサ部ＩＮＤ、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ならびウエハ載置台Ｐ１およびＰ２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるものである。この第１搬送ロボットＭＴＲ１は、ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２を有している。ウエハ搬入アームＢ１は、水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入すべきウエハＷを保持するため、および第２搬送ロボットＭＴＲ２に受け渡すべきウエハＷを保持するために用いられるものであり、ウエハ搬出アームＢ２は、専ら、水洗・乾燥処理部ＤＴＣから搬出すべきウエハＷを保持するめに用いられるものである。
【００３６】
一方、一対のウエハ載置台Ｐ１およびＰ２のうち、ウエハ載置台Ｐ１は、薬液処理が施される前のウエハＷを載置するために専ら用いられる搬入基板載置台であり、ウエハ載置台Ｐ２は、薬液処理が施された後のウエハＷを載置するために専ら用いられる搬出基板載置台である。
さらに、第２搬送ロボットＭＴＲ２は、第１搬送ロボットＭＴＲ１と同様、ウエハ搬入アームＣ１と、ウエハ搬出アームＣ２とを有している。ウエハ搬入アームＣ１は、専ら、第１搬送ロボットＭＴＲ１から受け渡された未処理のウエハＷを薬液処理部ＭＴＣに搬入するためにのみ用いられる。また、ウエハ搬出アームＣ２は、専ら、薬液処理部ＭＴＣによる薬液処理が施された後のウエハＷの搬出のためにのみ用いられる。
【００３７】
第１搬送室２１と水洗・乾燥処理室２６との間には、両室の雰囲気が混合することを防止する目的で、隔壁３１が設けられている。また、第１搬送室２１とカセット室２０との間にも同様に、両室の雰囲気の混合を防止すべく、隔壁３２が設けられている。さらに、第１搬送室２１と第２搬送室２２との間には、主として、薬液処理部ＭＴＣから第２搬送室２２を介して第１搬送室２１に薬液雰囲気が流入することを防止する目的で隔壁３３が設けられている。さらに、第２搬送室２２と薬液処理室２５との間には、主として、薬液処理部ＭＴＣからの薬液雰囲気が第２処理室２２に流入することを防止する目的で、隔壁３４が設けられている。
【００３８】
各隔壁３１〜３４には、ウエハＷを通過させるための開口４１，４２，４３，４４が形成されており、この開口４１〜４４を通して、ウエハＷの受け渡しが行われる。各開口４１〜４４に関連して、この開口４１〜４４を開閉するためのシャッタ４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａが設けられている。これらのシャッタ４１ａ〜４４ａは、通常は閉成されており、搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２によるウエハＷの受け渡しの際にのみ開成される。これにより、各室間の雰囲気の移動が可及的に抑制される。その結果、クロスコンタミネーションが生じたり、また、前工程の雰囲気が後工程による処理済みのウエハＷに悪影響を与えたりすることを抑制できる。
【００３９】
１枚のウエハＷの洗浄のための工程例を示せば次のとおりである。
まず、いずれかのカセットＣから、インデクサロボット２のウエハ取り出しハンドＡ１によって処理対象の１枚のウエハＷが取り出される。このウエハＷは、受け渡し位置Ｐ０において、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬入アームＢ１に受け渡される。ウエハ搬入アームＢ１は、受け取ったウエハＷをウエハ載置台Ｐ１に載置する。このウエハＷは第２搬送ロボットＭＴＲ２のウエハ搬入アームＣ１によって受け取られ、いずれかの薬液処理部ＭＴＣに搬入される。
【００４０】
薬液処理部ＭＴＣでのウエハＷの処理が終了すると、このウエハＷは、第２搬送ロボットＭＴＲ２のウエハ搬出アームＣ２によって搬出され、ウエハ載置台Ｐ２に載置される。このウエハＷは、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬入アームＢ１によって受け取られ、このウエハ搬入アームＢ１によって、いずれかの水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入される。
【００４１】
水洗・乾燥処理部ＤＴＣでの処理が終了したウエハＷは、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬出アームＢ２によって搬出され、ウエハ受け渡し位置Ｐ０において、ウエハ収納ハンドＡ２に受け渡される。インデクサロボット２のウエハ収納ハンドＡ２は、受け取ったウエハＷを、いずれかのカセットＣに収納する。
このように、インデクサ部ＩＮＤでは、洗浄処理前のウエハＷはウエハ取り出しハンドＡ１によって保持され、洗浄処理後の清浄なウエハＷは、ウエハ収納ハンドＡ２によって保持される。また、第１搬送ロボットＭＴＲ１では、水洗・乾燥処理前のウエハＷは、ウエハ搬入アームＢ１によって保持され、水洗処理後の清浄なウエハＷは、ウエハ搬出アームＢ２によって保持される。そして、第２搬送ロボットＭＴＲ２においては、薬液処理前のウエハＷは、ウエハ搬入アームＣ１によって保持され、薬液処理後のウエハＷは、ウエハ搬出アームＣ２によって保持される。さらに、薬液処理前のウエハＷは、ウエハ載置台Ｐ１に載置されるのに対して、薬液処理後のウエハＷは、ウエハ載置台Ｐ２に載置される。
【００４２】
このようにして、薬液処理部ＭＴＣおよび水洗・乾燥処理部ＤＴＣの各処理前と処理後とで、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２において、それぞれ異なるアームが用いられ、ウエハ載置台も異なるものが用いられる。さらに、洗浄処理前と洗浄処理後とで、インデクサロボット２においてそれぞれ異なるハンドが用いられる。そのため、各処理後のウエハＷが、再汚染を受けることがない。
【００４３】
図２は、インデクサロボット２の構成を簡略化して示す斜視図である。インデクサロボット２は、上述のとおり、カセットＣから１枚の洗浄処理前のウエハＷを取り出すためのウエハ取り出しハンドＡ１と、カセットＣに１枚の洗浄処理済みのウエハＷを搬入するためのウエハ収納ハンドＡ２とを有している。これらのハンドＡ１，Ａ２は、昇降用ボールねじ機構５３を有するキャリッジ２３に保持されている。キャリッジ２３は、搬送路３に沿って配置された一対のガイドレール５５，５６上に往復移動可能に設けられた基台５１と、この基台５１の上方に昇降可能に設けられた昇降台５２とを有している。昇降台５２は、モータＭ１により駆動される上記の昇降用ボールねじ機構５３によって昇降されるようになっている。また、基台５２は、ガイドレール５５，５６に沿うキャリッジ２３の水平走行を可能とするための水平走行用ボールねじ機構５４（基板取り出し／収納機構移動手段）を備えている。この水平走行用ボールねじ機構５４は、モータＭ２を駆動源としており、このモータＭ２を正転／逆転駆動することにより、キャリッジ２３に保持された一対のハンドＡ１，Ａ２を搬送路３に沿って往復直線走行させることができる。
【００４４】
一対のハンドＡ１，Ａ２は、カセット載置部１に載置されたカセットＣに対向する方向に向けてキャリッジ２３に取り付けられている。より具体的には、ハンドＡ１，Ａ２は、昇降台５２に立設された支柱６１，６２の上端に、カセットＣに対して近接／離反する方向であるカセットアクセス方向（Ｘ方向）に沿って取り付けられている。支柱６１，６２は、それぞれ、Ｘ方向に沿うガイド溝６３，６４に沿って移動自在に設けられており、モータＭ３，Ｍ４によってそれぞれ独立に駆動することができるようになっている。
【００４５】
ハンドＡ１，Ａ２は、長尺な板状のウエハ保持ビーム６５と、ウエハ保持ビーム６５の先端に設けられ、ウエハ保持ビーム６５と直交する方向に広がる前方保持部６６ａと、ウエハ保持ビーム６５の途中部に設けられ、このウエハ保持ビーム６５と直交する方向に延びた後方保持部６６ｂとを有している。前方保持部６６ａには、ウエハＷの縁部に沿うように円弧形状に形成されたテーパー状の段差部６０が形成されている。
【００４６】
カセットＣから最も退避した位置にあるときの支柱６１，６２に隣接する位置には、昇降台５２から、位置決めガイド保持柱６７，６８が立設されている。この位置決めガイド保持柱６７，６８の上端には、ウエハＷの縁部に沿うように円弧形状に形成された位置決めガイド６９，７０が固定されている。位置決めガイド保持柱６７，６８は、エアシリンダＡＣ１，ＡＣ２によって、Ｘ方向に沿って微小距離だけ変位することができる。これにより、ハンドＡ１，Ａ２の前方保持部６６と位置決めガイド６９，７０との間にウエハＷを微少すきまを持って挟持させることができ、これにより位置決めを行える。
【００４７】
各ハンドＡ１，Ａ２に関連して、ウエハＷを一時的にハンドＡ１，Ａ２よりも高い位置において保持するための３点ピン機構７１，７２が設けられている。３点ピン機構７１，７２は、平面視において、三角形の各頂点に対応する位置に配置された３本のピン７３と、この３本のピン７３を鉛直上方に向けて保持する保持部材７４と、この保持部材７４を昇降させるためのエアシリンダ７５とをそれぞれ有している。これらの３点ピン機構７１，７２は、昇降台５２に保持されている。
【００４８】
上記の構成により、ハンドＡ１，Ａ２は、水平走行用ボールねじ機構５４の働きによって、搬送路３に沿うＹ方向に一体的に移動することができる。また、昇降用ボールねじ機構５３の働きにより、ハンドＡ１，Ａ２は、鉛直方向であるＺ方向に一体的に移動することができる。そして、ハンドＡ１，Ａ２は、モータＭ３，Ｍ４を選択的に駆動することによって、Ｘ方向に沿って独立に移動することができる。モータＭ１〜Ｍ４、およびエアシリンダＡＣ１，ＡＣ２，７５の動作は、図外のコントローラによって制御されるようになっている。
【００４９】
これにより、ウエハ取り出しハンドＡ１は、Ｙ方向に移動して目的のカセットＣの前まで移動し、Ｚ方向に移動して目的のウエハＷの高さまで昇降し、さらにＸ方向に移動して、目的のウエハＷの下方においてカセットＣ内に入り込むことができる。その後、ハンドＡ１をＺ方向に上昇させることによって、ウエハＷをハンドＡ１に保持することができる。そして、ハンドＡ１をＸ方向に沿ってカセットＣから後退させ、エアシリンダＡＣ１により位置決めガイド６９を若干前進させることによって、ウエハＷを所定の位置に位置決めできる。
【００５０】
この後、ウエハ取り出しハンドＡ１は、Ｙ方向に移動してウエハ受け渡し位置Ｐ０（図１参照）まで移動する。この位置Ｐ０において、エアシリンダＡＣ１は、位置決めガイド６９を後退させる。これにより、ウエハＷの位置決めが解かれる。その後、３点ピン機構７１のピン７３が上昇させられ、これにより、ウエハＷはハンドＡ１よりも若干上方の位置で保持される。このとき、ハンドＡ１および位置決めガイド６９とピン７３に保持されたウエハＷとの間には、第１搬送ロボットＭＴＲ１のアームＢ１の先端に設けられたＭＴＲハンドが入り込むことができるだけの高低差が生じる。
【００５１】
ウエハ収納ハンドＡ２によるウエハＷの収納は、まず、ウエハ収納ハンドＡ２をウエハ受け渡し位置Ｐ０（図１参照）まで移動させることに始まる。位置Ｐ０において、３点ピン機構７２のピン７３が上昇させられる。この上昇させられたピン７３に、第１搬送ロボットＭＴＲ１は、洗浄処理後の清浄なウエハＷをウエハ搬出アームＢ２によって載置する。その後、ピン７３は下降させられ、その過程で、ウエハＷはウエハ収納ハンドＡ２の上面に移載される。次いで、位置決めガイド７０がエアシリンダＡＣ２によって前進させられ、ウエハＷが位置決めされる。
【００５２】
この状態で、ハンドＡ２は、Ｙ方向に移動して、目的のカセットＣまで移動し、さらに、Ｚ方向に昇降し目的のウエハ収納位置まで移動する。その後、ハンドＡ２は、カセットＣに向かって前進し、ウエハＷがカセットＣ内の所定位置まで達した時点で、Ｚ方向に若干下降する。これにより、ウエハＷは、カセットＣの内側面に突設されている棚に移載される。そして、ハンドＡ２がＸ方向に沿って後退し、ウエハＷの収納が完了する。
【００５３】
このように、インデクサロボット２は、洗浄処理前の清浄でないウエハＷをウエハ取り出しハンドＡ１で保持し、洗浄処理後の清浄なウエハＷをウエハ収納ハンドＡ２で保持するようにしている。しかも、第１搬送ロボットＭＴＲ１とのウエハＷの受け渡しの際にウエハＷを保持する３点ピン機構７１，７２も、ウエハ取り出しハンドＡ１およびウエハ収納ハンドＡ２とのそれぞれに各別に設けられている。そのため、洗浄処理後の清浄なウエハＷが、洗浄処理前の清浄でないウエハＷを保持した履歴を持つ部材に接触することがない。これにより、再汚染が確実に防がれるので、清浄度の高いウエハＷを得ることができる。
【００５４】
図３は、第１搬送ロボットＭＴＲ１の構成を示す斜視図である。第１搬送ロボットＭＴＲ１は、円筒状の装置本体８１と、この装置本体８１に取り付けられたコラム８２と、このコラム８２の上面に取り付けられた上述のウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２と、各アームＢ１，Ｂ２の先端にそれぞれ取り付けられたウエハＷ保持用のハンド９１および９２とを有している。
【００５５】
装置本体８１は、第１搬送室２１（図１参照）の底面に固定されている。この装置本体８１に対して、円筒状の外形を有するコラム８２が、昇降および回動が自在であるように取り付けられている。すなわち、コラム８２は、装置本体８１に備えられた昇降機構（図示せず）によってＺ方向に沿って微少距離（たとえば、約３０ｍｍ）だけ昇降させられる。また、コラム８２は、装置本体８１内に備えられた回動機構によって、コラム８２の中心を貫く鉛直軸線Ａ０まわりに回動される。
【００５６】
ウエハ搬入アームＢ１は、多関節アームであって、コラム８２の上面に鉛直軸Ａ１１まわりの回動が自在であるように取り付けられたベースアーム９１ａと、このベースアーム９１ａの先端に鉛直軸Ａ１２まわりに回動自在であるように取り付けられた中間アーム９１ｂと、中間アーム９１ｂの先端に鉛直軸Ａ１３まわりに回動自在であるように取り付けられたハンド保持アーム９１ｃとを有している。ハンド保持アーム９１ｃの先端部には、ハンド９１の基端部が固定されている。ハンド９１は、長尺な板状ビームからなり、先端部の上面に、ウエハＷの裏面を真空吸着するための吸着孔９３を有している。
【００５７】
ウエハ搬出アームＢ２もウエハ搬入アームＢ１とほぼ同様な構成の多関節アームであり、コラム８２の上面に鉛直軸Ａ２１まわりの回動が自在であるように取り付けられたベースアーム９２ａと、このベースアーム９２ａの先端において、鉛直軸Ａ２２まわりに回動自在であるように取り付けられた中間アーム９２ｂと、この中間アーム９２ｂの先端に鉛直軸Ａ２３まわりに回動自在であるように取り付けられたハンド保持アーム９２ｃとを有している。このハンド保持アーム９２ｃの先端部に、ハンド９２の基端部が固定されている。ハンド９２は、長尺な板状ビームからなり、先端部の上面に、ウエハＷの裏面を真空吸着するための吸着孔９４を有している。
【００５８】
ハンド９１およびハンド９２は、上下にずれて、互いに平行な位置関係にある。ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２は、いわゆるスカラー方式のロボットを構成しており、ベースアーム９１ａ，９２ａが回動されることによって、ハンド９１，９２を、その姿勢を不変に保持しつつ、コラム８２の中心軸に対して直線的に近接／離反変位させることができる。つまり、関節の屈伸のみによって、ハンド９１，９２を進退させることができる。
【００５９】
ウエハ搬出アームＢ２のハンド保持アーム９２ｃは、ハンド９２をウエハ搬入アームＢ１のハンド９１よりも若干上方において保持するために、ウエハ搬入アームＢ１のハンド保持アーム９１ｃとは異なる構成を有している。すなわち、ハンド保持アーム９２ｃは、中間アーム９２ｂに回動自在に連結され、中間アーム９２ｂの基端部側に延びる下アーム部９５と、下アーム部９５の先端から立ち上がる立ち上がり部９６と、この立ち上がり部９６の上端に固定され、中間アーム９２ｂの先端に向けて折り返す上アーム部９７とを有し、この上アーム部９７の先端に、ハンド９２の基端部が固定されている。この構成により、ウエハ搬出アームＢ２のハンド９２は、ウエハ搬入アームＢ１のハンド９１の上方において保持され、かつ、ハンド９１によって保持されたウエハＷとウエハ搬出アームＢ２との干渉が防がれる。すなわち、ウエハ搬入用のハンド９１に保持されたウエハＷの一部は、進退する際に、ハンド保持アーム９２ｃの下アーム部９５と上アーム部９７との間を通る。ウエハ搬出アームＢ２のハンド９２は、ウエハ搬入アームＢ１のハンド９１よりも上方に配置されているので、薬液処理または水洗・乾燥処理後のウエハＷに、各処理前のウエハＷおよびこれを保持するハンド９１からの汚染物質が落下することはない。
【００６０】
上記のような構成の第１搬送ロボットＭＴＲ１は、コラム８２の鉛直軸Ａ０まわりの回動によって、ハンド９１，９２を、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２のいずれかに選択的に向けることができる。そして、ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２の関節の屈伸により、ハンド９１，９２を、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２に対して進退させることができる。さらに、コラム８２のＺ方向に沿う昇降および吸着孔９３，９４によるウエハＷの吸着／開放により、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２との間で、ウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００６１】
第２搬送ロボットＭＴＲ２も同様に構成されており、コラムの回動、多関節アームからなるウエハ搬入アームＣ１およびウエハ搬出アームＣ２の屈伸、コラムの昇降、ならびに吸着孔によるウエハＷの吸着／開放により、アームＣ１，Ｃ２の各先端に設けられたハンドを、薬液処理部ＭＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２のいずれかに選択的に向けることができ、これらに対してハンドを進退させ、かつ、これらとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００６２】
この第２搬送ロボットＭＴＲ２においても、ウエハ搬出アームＣ２のハンドはウエハ搬入アームＣ１のハンドよりも上方に配置されている。したがって、薬液処理後のウエハＷの上面にウエハ搬入アームＣ１のハンドからの汚染物質が落下することはない。ウエハ搬出アームＣ２のハンドに保持された薬液処理後のウエハＷからは、ウエハ搬入アームＣ１のハンドに保持された薬液処理前のウエハＷの表面に薬液が落下する可能性があるが、ウエハ搬入ハンドＣ１のハンドに保持されたウエハＷは薬液処理部ＭＴＣによっていずれは薬液処理が施されるのであるから、問題はない。
【００６３】
したがって、処理後のウエハＷを保持するハンドを、処理前のウエハＷを保持するハンドよりも上方に配置するようにすれば、いずれの場合にも、問題が生じることはない。
上記のように、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２は、多関節ロボットであり、Ｚ方向以外の方向に関しては、関節の屈伸によって、ウエハＷを移動させることができる構成となっている。すなわち、水平面内では、腕の回動動作により、ウエハＷの移動を行える。関節部を構成する回動機構は、ボールねじやリニアガイドを用いた直線移動機構に比較してはるかに容易にシールを施すことでき、耐薬液対策が容易である。Ｚ方向に関しては、直動機構が適用されているものの、Ｚ方向のスライド移動距離は微小であるので、このような短い直動機構のシールは、さほどの困難を伴うことなく安価に達成できる。このように、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２には、薬液対策を万全に施すことができるから、腐食を可及的に防止できるので、装置全体の耐久性を高めることができる。
【００６４】
以上のようにこの実施形態の基板処理装置においては、多関節ロボットで構成された第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１およびＭＴＲ２を用い、これらの間のウエハＷの受け渡しをウエハ載置台Ｐ１およびＰ２を介して行うようにしている。そのため、水平方向に直線移動するロボットを用いることなく、ウエハＷの搬送を達成できる。これにより、摺動部分のシールを容易に行うことができるので、ウエハＷを搬送するための搬送機構（第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２）の耐食性を向上することができる。また、シールを良好に行える結果、各処理部の雰囲気が外部へ漏洩することを防止できる。
【００６５】
さらに、第１搬送ロボットＭＴＲ１は、水洗・乾燥処理部ＤＴＣにはアクセスするけれども、薬液処理部ＭＴＣにはアクセスしない。また、第２搬送ロボットＭＴＲ２は、薬液処理部ＭＴＣにはアクセスするが、水洗・乾燥処理部ＤＴＣにはアクセスしない。したがって、１つの工程の処理室に進入したハンドは、他の工程の処理室に進入することがないから、各工程の処理を良好に行うことができる。
【００６６】
図４は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す平面図である。この図４において、上述の図１に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。
この実施形態の基板処理装置は、連設された第１搬送室２１、第２搬送室２２および第３搬送室１０３の両側に、それぞれ、１つの水洗・乾燥処理部ＤＴＣとと、２つの薬液処理部ＭＴＣ，ＭＴＣ１とを有している。薬液処理部ＭＴＣ１は、薬液処理部ＭＴＣと、薬液の種類は異なるが、同様な機能を有する。この薬液処理部ＭＴＣ１へのウエハＷの搬送を可能とするために、第２搬送室２２内の第３搬送室１０３側の位置には、一対のウエハ載置台Ｐ３，Ｐ４が配置されている。一方のウエハ載置台Ｐ３は、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理前のウエハＷが載置されるものであり、他方のウエハ載置台Ｐ４は、薬液処理部ＭＴＣ１による薬液処理が完了したウエハＷが載置されるものである。
【００６７】
第３搬送室１０３には、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２と同様な構成を有する第３搬送ロボットＭＴＲ３が収容されている。この第３搬送ロボットＭＴＲ３は、ウエハ搬入アームＤ１とウエハ搬出アームＤ２とを持つ。ウエハ搬入アームＤ１は、ウエハ載置台Ｐ３からウエハＷを受け取って、そのウエハＷをいずれかの薬液処理部ＭＴＣ１に搬入する。これに対して、ウエハ搬出アームＤ２は、薬液処理部ＭＴＣ１から薬液処理が完了したウエハＷを取り出し、ウエハ載置台Ｐ４に載置する。
【００６８】
第２搬送ロボットＭＴＲ２は、ウエハ搬入アームＣ１で、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理前のウエハＷをウエハ載置台Ｐ３に載置し、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理後のウエハＷをウエハ載置台Ｐ４から受け取り、薬液処理部ＭＴＣに搬入する。そして、ウエハ搬出アームＣ２で、薬液処理部ＭＴＣにおける薬液処理後のウエハＷを搬出し、ウエハ載置台Ｐに載置する。
【００６９】
第２搬送室２２と第３搬送室１０３との間、および第３搬送室１０３と薬液処理部ＭＴＣ１が収容された薬液処理室１０５との間には、それぞれ、隔壁１１１，１１２が設けられている。各隔壁１１１，１１２にはウエハＷの通過を許容する開口１１３，１１４が形成されており、これらの開口１１３，１１４を開閉するためのシャッタ１１５，１１６が設けられている。シャッタ１１５，１１６は、ウエハＷが通過するときにのみ開放される。
【００７０】
このように、この実施形態の基板処理装置においては、上述の第１の実施形態の装置よりも２つだけ多く薬液処理部が備えられており、その分だけ、ウエハＷの搬送経路が長くなっている。しかし、直線的に走行する搬送機構を要することなくウエハＷの搬送が達成されている点は、第１の実施形態の場合と同様である。したがって、この実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様な効果を達成できる。
【００７１】
なお、たとえば、図１に二点鎖線で示すように、第１および第２搬送室２１および２２を挟んでインデクサ部ＩＮＤと対向する位置に、薬液処理部ＭＴＣ２を配置し、この薬液処理部ＭＴＣ２に対するウエハＷの搬入／搬出を第２搬送ロボットＭＴＲ２によって行うようにしてもよい。図４に示す構成においても同様に、同図において二点鎖線で示すように、第１、第２および第３搬送室２１，２２，１０３を挟んでインデクサ部ＩＮＤと対向する位置に、薬液処理部ＭＴＣ３を配置し、この薬液処理部ＭＴＣ３に対するウエハＷの搬入／搬出を第３搬送ロボットＭＴＲ３によって行うようにしてもよい。
【００７２】
図５は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す簡略化した平面図である。この図５において、上述の図１に示された各部に対応する部分には図１の場合と同じ参照符号を付して示す。この基板処理装置は、図１の装置と同様、カセットＣ（Ｃ１〜Ｃ４）に収容されたウエハＷを１枚ずつ取り出して、薬液を用いた薬液洗浄処理と、薬液洗浄処理後のウエハＷを水洗して乾燥させる水洗・乾燥処理とを施し、これらの一連の処理を経たウエハＷを再びカセットＣに収容する装置である。
【００７３】
これらの処理を実現するために、この基板処理装置は、複数個（この実施形態では４個）のカセットＣ１〜Ｃ４を一列状に配列して載置することができるカセット載置部１を備えたインデクサ部ＩＮＤと、このインデクサ部ＩＮＤから未処理のウエハＷを受け取って上記一連の処理を施し、処理後のウエハＷをインデクサ部ＩＮＤに受け渡す処理部２００とを有している。
【００７４】
インデクサ部ＩＮＤの構成は、上述の図１の実施形態の場合と同様であるが、この実施形態においては、インデクサロボット２が直線往復移動する搬送路３の長さが、図１の実施形態の場合よりも短くなっており、それに応じて、インデクサ部ＩＮＤのカセットＣの配列方向に沿う長さが短くなっている。
すなわち、この実施形態においては、搬送路３に沿って一列状に配列される複数のカセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のうち、一端に配置されるカセットＣ１は、ロードカセットとされ、他端に配置されるカセットＣ４は、アンロードカセットとされている。すなわち、カセットＣ１は、専ら、未処理のウエハＷのみを収容し、カセットＣ４は、専ら、処理済みのウエハＷのみを収容する。具体的には、ウエハ取り出しハンドＡ１側の端に載置されるカセットＣ１がロードカセットとされ、ウエハ収納ハンドＡ２側の端に載置されるカセットＣ４がアンロードカセットとされている。
【００７５】
この構成の場合、ウエハ取り出しハンドＡ１は、アンロードカセットＣ４にアクセスする必要はなく、またウエハ収納ハンドＡ２は、ロードカセットＣ１にアクセスする必要がない。したがって、インデクサロボット２のキャリッジ２３は、ウエハ取り出しハンドＡ１がカセットＣ１に対向する位置と、ウエハ収納ハンドＡ２がカセットＣ４に対向する位置との間で往復移動することができれば充分であるから、ハンドＡ１，Ａ２がカセットＣ１〜Ｃ４の全てにアクセス可能とする場合に比較して、ハンドＡ１，Ａ２のカセット載置方向に沿う間隔の２倍の分だけ、往復移動長を短縮できる。
【００７６】
洗浄処理を施す前のウエハＷにはパーティクルが付着しているが、このパーティクルがカセットＣに転移する可能性があるのは言うまでもない。したがって、洗浄処理前のウエハＷが収納されていたカセットＣに、洗浄処理後のウエハＷを収容すると、このウエハＷの再汚染が生じるおそれがある。
この問題は、洗浄前の未洗浄ウエハＷのみを収容するロードカセットと、洗浄処理後の洗浄済みウエハＷのみを収容するアンロードカセットとを分けることにより解決される。すなわち、たとえば、カセットＣ１，Ｃ２をロードカセットとし、カセットＣ３，Ｃ４をアンロードカセットとして用いる。そして、ロードカセットＣ１，Ｃ２には、ウエハ取り出しハンドＡ１のみがアクセスし、アンロードカセットＣ３，Ｃ４には、ウエハ収納ハンドＡ２のみがアクセスするようにする。これにより、インデクサ部ＩＮＤの小型化と同時に、ウエハＷの再汚染を防ぐことができる。
【００７７】
処理部２００は、搬送路３の中間部付近から、カセット載置部１から離反する方向に延びて設けられた直線搬送路２０１と、この直線搬送路２０１の両側に配置された第１トラック部２２１および第２トラック部２２２と、直線搬送路２０１上を往復直線移動可能に設けられた主搬送ロボットＭＴＲ（基板搬送機構）とを備えている。主搬送ロボットＭＴＲは、ベース部２２６と、このベース部２２６を直線搬送路２０１に沿うＸ方向に沿って往復移動させるためのボールねじ機構２２７（基板搬送機構移動手段）と、ベース部２２６を昇降させるための昇降機構（図示せず）と、ベース部２２６を鉛直軸まわりに回動させるための回動機構（図示せず）と、ベース部２２６上をスライド移動することによって独立して進退させることができるように設けられた一対のハンド２３１，２３２とを有している。
【００７８】
これにより、主搬送ロボットＭＴＲは、直線搬送路２０１のインデクサ部ＩＮＤ側の端部付近に位置することにより、搬送路３の中間部付近に位置した状態のインデクサロボット２との間でウエハＷの授受を行うことができる。また、主搬送ロボットＭＴＲは、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２との間で、ウエハＷの授受を行うことができる。
【００７９】
直線搬送路２０１の一方側に配置された第１トラック部２２１は、副搬送ロボットＳＴＲ１、薬液処理部ＭＴＣ、副搬送ロボットＳＴＲ２、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、および副搬送ロボットＳＴＲ３を、インデクサ部ＩＮＤから遠い側からこの順に配列して構成されている。直線搬送路２０１の他方側に配置された第２トラック部２２２も同様に構成されていて、第１トラック部２２１と第２トラック部２２２とで、同様な処理をウエハＷに施すことができるようになっている。
【００８０】
主搬送ロボットＭＴＲは、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２の副搬送ロボットＳＴＲ１に未処理のウエハＷを受け渡し、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２の副搬送路ロボットＳＴＲ３から処理済みのウエハＷを受け取る。第１トラック部２２１および第２トラック部２２２内では、副搬送ロボットＳＴＲ１に渡された未処理のウエハＷは、まず、薬液処理部ＭＴＣに搬入される。薬液処理部ＭＴＣでの処理が終了すると、そのウエハＷは、副搬送ロボットＳＴＲ２によって搬出され、水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入される。この水洗・乾燥処理部ＤＴＣでの処理が終了すると、そのウエハＷは、副搬送ロボットＳＴＲ３によって搬出され、主搬送ロボットＭＴＲに受け渡される。
【００８１】
副搬送ロボットＳＴＲ１，ＳＴＲ２およびＳＴＲ３は、互いにその端部で回転可能に連結された一対のアーム部材を屈伸させることにより基板の搬送を行う屈伸式の搬送ロボットで構成されていて、ウエハＷを水平に保持するハンド２３０と、このハンド２３０を回動させながら薬液処理部ＭＴＣや水洗・乾燥処理部ＤＴＣの内部空間に対して進退させる駆動機構と、ハンド２３０を昇降させる昇降機構とを有している。
【００８２】
薬液処理部ＭＴＣは、ウエハＷを水平に保持し、その中心を通る鉛直軸まわりに回転させるスピンチャック２３５と、このスピンチャック２３５に保持されたウエハＷの上面および下面に薬液（たとえば、フッ酸やアンモニアなど）を供給する薬液ノズルと、スピンチャック２３５に保持されたウエハＷの表面および裏面に純水を供給する純水ノズルと、スピンチャック２３５に保持されたウエハＷの上面をスクラブ洗浄するためのブラシ装置とを備えている。これにより、ウエハＷの表面の不要物がエッチング作用などを利用して除去される。
【００８３】
水洗・乾燥処理部ＤＴＣは、ウエハＷを水平に保持し、その中心を通る鉛直軸まわりに回転させるスピンチャック２３８と、このスピンチャック２３８に保持されたウエハＷの上面および下面に純水を供給するための純水ノズルとを有している。純水ノズルから純水を供給してウエハＷを水洗いして表面の薬液などを除去した後には、スピンチャック２３８が高速回転されることにより、ウエハＷの表面の水分が振り切られ、これにより乾燥処理が達成される。乾燥処理時には、必要に応じて、窒素ガスなどの不活性ガスをウエハＷの表面に吹き付けるようにしてもよい。
【００８４】
主搬送ロボットＭＴＲが備える一対のハンド２３１，２３２は、上下に積層されており、下方側のハンド２３２がウエハ搬入ハンド（基板搬入アーム）とされ、上方側のハンド２３１がウエハ搬出ハンド（基板搬出アーム）とされている。すなわち、下方側のハンド２３２は、専ら、未処理のウエハＷをインデクサロボット２から受け取り、このウエハＷを第１トラック２２１または第２トラック２２２のいずれかの副搬送ロボットＳＴＲ１に受け渡すために用いられる。また、上方側のハンド２３１は、専ら、洗浄処理済みのウエハＷを第１トラック２２１および第２トラック２２２の副搬送ロボットＳＴＲ３から受け取り、このウエハＷをインデクサロボット２に受け渡すために用いられる。
【００８５】
このように、ウエハＷの洗浄前と洗浄後とで異なるハンドを用い、第１トラック２２１および第２トラック２２２に対するウエハＷの搬入／搬出を行っているので、未処理のウエハＷに付着しているパーティクルが、洗浄後のウエハＷに転移することがない。しかも、ウエハ搬出ハンド２３１がウエハ搬入ハンド２３２よりも上方に配置されているので、未処理のウエハＷまたはウエハ搬入ハンド２３２から、ウエハ搬出ハンド２３１またはこのウエハ搬出ハンド２３１に保持された洗浄済みのウエハＷにパーティクルが落下することもない。これにより、洗浄処理後のウエハＷの再汚染をさらに効果的に防止できる。
【００８６】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述の第１および第２の実施形態における第１〜第３搬送ロボットのハンド９１，９２は、ウエハＷを真空吸着して保持するものであるが、ウエハＷの下面を複数点で保持するものであってもよい。
【００８７】
また、上記の第３の実施形態においては、処理部２００内においてウエハＷを搬送する主搬送ロボットＭＴＲは、直線搬送路２０１を走行する構成としているが、図３に示された構成のロボットＭＴＲ１などによってウエハＷの搬送を行うようにしてもよい。すなわち、図１または図４に示された基板処理装置に対して、長さが短縮された図５図示のインデクサ部ＩＮＤを適用してもよい。
【００８８】
さらに、上述の実施形態においては、インデクサロボット２のウエハ取り出しハンドＡ１とウエハ収納ハンドＡ２とは、ほぼ同じ高さに並置して設けられているが、たとえば、ウエハ収納ハンドＡ２がウエハ取り出しハンドＡ１よりも若干高い高さに設けられていてもよい。この場合でも、平面視において、ハンドＡ１，Ａ２が平面視において並列に設けられていることが好ましい。
【００８９】
また、上述の第３の実施形態においては、ウエハ搬入ハンド２３２とウエハ搬出ハンド１３１とが上下に積層された構造の主搬送ロボットＭＴＲが用いられているが、ウエハＷまたはハンドに付着しているパーティクルの落下を完全に防ぎ、かつ、ダウンフローをいずれのハンドに保持されているウエハＷに対しても効果的に作用させるためには、ウエハ搬入ハンドとウエハ搬出ハンドとが平面視において並列に配置されている構成の主搬送ロボットを、上記の主搬送ロボットＭＴＲに代えて用いることが好ましい。この場合の主搬送ロボットの構成は、図２に示されたインデクサロボット２と同様な構成であってもよい。ただし、この場合には、ウエハ搬入ハンドおよびウエハ搬出ハンドが鉛直軸まわりに回動させる回動機構が設けられることが好ましい。
【００９０】
また、図６に示す構成の主搬送ロボット３００（基板搬送機構）を主搬送ロボットＭＴＲに代えて用いることもできる。この主搬送ロボット３００は、図３に示された主搬送ロボットＭＴＲ１と同様な構成を有しているので、図６において図３に示された各部に相当する部分には同一の参照符号を付して示す。この主搬送ロボット３００と図３の主搬送ロボットＭＴＲ１との差異は、装置本体８１がボールねじ機構３０１（基板搬送機構移動手段）によって直線搬送路２０１（図６参照）を直線走行するキャリッジ３０２に据え付けられていること、およびウエハ搬入ハンド３９１とウエハ搬出ハンド３９２とが、上下に積層されておらず、ぼほ同じ高さにおいて並列して設けられていることである。すなわち、中間アーム９１ｂおよび９２ｂは、図３の主搬送ロボットＭＴＲ１の場合よりも短く形成されており、これらの先端にハンド９１，９２が互いに平行に設けられている。ハンド３９１，３９２間の間隔は、ウエハＷの直径よりもやや広い間隔であり、両ハンド３９１，３９２に保持されたウエハＷ同士が干渉しないようになっている。
【００９１】
なお、ウエハ搬入ハンド３９１とウエハ搬出ハンド３９２とは、必ずしも同じ高さに設けられる必要はなく、たとえば、ウエハ搬出ハンド３９２の方がウエハ搬入ハンド３９１よりも高く、かつ、両ハンド３９１，３９２が平面視において並列になるように設けられてもよい。
さらに、上記の実施形態の説明では、ウエハの洗浄装置を例にとったが、この発明は、洗浄装置以外の基板処理装置に適用でき、また、基板の種類もウエハに限られることはなく、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ表示装置用ガラス基板などの他の種類の基板を処理する装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００９２】
この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
なお、本明細書における「洗浄」とは、基板表面の不要物（たとえば、パーティクル、有機物、金属イオン、前処理での薬液やガス等）や薄膜（たとえば、金属膜、酸化膜、絶縁膜等）を除去する処理のことを指し、たとえば、基板表面にフッ酸などの薬液やそのベーパーを供給して、基板表面の薄膜をエッチングするいわゆるエッチング処理をも含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す概念的な平面図である。
【図２】インデクサロボットの構成を簡略化して示す斜視図である。
【図３】第１搬送ロボットＭＴＲ１の構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す概念的な平面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す簡略化した平面図である。
【図６】ウエハ搬入アームとウエハ搬出アームとを並列に設けた搬送ロボットの構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
ＩＮＤ インデクサ部
ＤＴＣ 水洗・乾燥処理部
ＭＴＣ 薬液処理部
ＭＴＲ１ 第１搬送ロボット
ＭＴＲ２ 第２搬送ロボット
１ カセット載置部
２ インデクサロボット
２０ カセット室
２１ 第１搬送室
２２ 第２搬送室
２５ 薬液処理室
２６ 水洗・乾燥処理室
３１，３２，３３，３４ 隔壁
４１，４２，４３，４４ 開口
Ｐ１，Ｐ２ ウエハ載置台
Ａ１ ウエハ取り出しハンド
Ａ２ ウエハ収納ハンド
Ｂ１ ウエハ搬入アーム
Ｂ２ ウエハ搬出アーム
Ｃ１ ウエハ搬入アーム
Ｃ２ ウエハ搬出アーム
Ｄ１ ウエハ搬入アーム
Ｄ２ ウエハ搬出アーム
ＭＴＲ３ 第３搬送ロボット
Ｐ３，Ｐ４ ウエハ載置台
１０３ 第３搬送室
１１１，１１２ 隔壁
１１３，１１４ 開口
ＭＴＣ２ 薬液処理部
ＭＴＣ３ 薬液処理部
ＭＴＲ 主搬送ロボット
２２７ ボールねじ機構
２３１ ウエハ搬出ハンド
２３２ ウエハ搬入ハンド
３００ 主搬送ロボット
３０１ ボールねじ機構
３９１ ウエハ搬入ハンド
３９２ ウエハ搬出ハンド
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・ディプレイ・パネル）用ガラス基板などの各種の被処理基板に対して処理を施すための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜を形成したり、形成された薄膜をエッチングしてパターニングしたり、ウエハの表面に残るパーティクルや薬液を除去するためにウエハを洗浄したりする処理が行われる。たとえば、パーティクルを除去するための洗浄工程では、酢酸系、フッ酸系またはアンモニア系の薬液を用いてパーティクルを除去する薬液処理、超音波振動が付与された純水による超音波洗浄、および洗浄ブラシによるスクラブ洗浄などが行われる。
【０００３】
洗浄工程を実行するために従来から用いられている洗浄装置は、たとえば、薬液処理のための薬液処理部と、超音波洗浄およびスクラブ洗浄のための水洗処理部とを直線的な搬送路に沿って直列に配置し、搬送路の一端にインデクサ部を配置した構成となっている。インデクサ部は、複数枚のウエハを収容することができるカセットが複数個載置されるカセット載置部と、いずれかのカセットから１枚のウエハを取り出すことができ、かつ、いずれかのカセットに１枚のウエハを搬入することができるインデクサロボットとを備えている。
【０００４】
薬液処理部および水洗処理部に沿う搬送路には、この搬送路に沿って、往復直線移動することができる主搬送ロボットが設けられている。この主搬送ロボットは、第１および第２のハンドを有しており、たとえば第１のハンドでインデクサロボットから１枚のウエハを受け取り、そのウエハを保持して薬液処理部の前まで搬送路を走行する。そして、第２のハンドによって薬液処理部での処理が終了したウエハを搬出し、次いで、第１のハンドに保持している未処理のウエハを当該薬液処理部に搬入する。主搬送ロボットは、次に、水洗処理部の前まで搬送路を走行し、この水洗処理部から第１のハンドによって処理済みのウエハを搬出し、その後、第２のハンドにより薬液処理後のウエハを水洗処理部に搬入する。主搬送ロボットは、その後、インデクサロボットの近傍まで走行し、インデクサロボットから未処理のウエハを第２のハンドで受け取り、第１のハンドに保持している処理済みのウエハをインデクサロボットに受け渡す。こうして、主搬送ロボットは、搬送路を往復直線走行しつつ各処理部およびインデクサ部との間でウエハの受け渡しを行う。これにより、ウエハに対して一連の洗浄処理が施されていく。
【０００８】
上述の従来の装置における問題は、インデクサ部において、洗浄処理後のウエハＷの再汚染が発生することである。この問題は、インデクサ部に備えられているインデクサロボットがウエハを保持するためのハンドを１つしか有していない点に起因している。すなわち、インデクサロボットは、カセット載置部に載置されたカセットから未処理のウエハを取り出し、この未処理のウエハを主搬送ロボットに受け渡すロード機能と、主搬送ロボットから処理済みの基板を受け取り、この処理済みの基板をカセット載置部に載置されているカセットに収容するアンロード機能との両方を有している。ところが、ロード時およびアンロード時に同じハンドでウエハを保持するため、洗浄処理後のウエハの汚染が避けられない。つまり、洗浄前のウエハからハンドに転移したパーティクルが、洗浄処理後のウエハに転移して汚染を生じさせるのである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、基板を高品質に処理できる基板処理装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、基板に一連の処理を施すための処理部と、上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、上記基板取り出しハンドおよび上記基板収納ハンドは、一方のハンドに保持された基板と他方のハンドに保持された基板との干渉を回避するのに必要な間隔を開けて、それらの基板の重なり部分がないように配置されていることを特徴とする基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、カセットからの未処理の基板の取り出しには基板取り出しハンドが用いられ、処理済みの基板のカセットへの収納には基板収納ハンドが用いられる。すなわち、未処理の基板と処理済みの基板とでハンドが使い分けられる。これにより、未処理の基板の付着物が処理済みの基板に転移するおそれがなくなるので、基板に対する処理を良好に行える。とくに、基板に対して洗浄処理を行う場合には、洗浄処理後の基板の再汚染を防止できる。
【００１９】
しかも、この発明においては、基板取り出しハンドと基板収納ハンドとが平面視において並列に配置されており、基板取り出しハンドと基板収納ハンドとは、一方のハンドに保持された基板と他方のハンドに保持された基板との干渉を回避するのに必要な間隔を開けてそれらの基板の重なり部分がないように配置されているので、ハンドが上下に積層されている場合に比較して、上側のハンドまたはこの上側のハンドに保持されている基板から下側のハンドまたは下側のハンドに保持されている基板にパーティクルが落下することがない。また、この種の基板処理装置が設置される室（クリーンルームなど）において通常形成されているダウンフローが、いずれのハンドに保持されている基板に対しても良好に供給されるので、基板へのパーティクルの付着の可能性のさらなる低下を図ることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、未処理の基板と処理済みの基板とでカセットを区別しているため、カセット内における基板の再汚染を防止できる。これにより、さらに、高品位の基板を提供することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、一列状に配置されたカセットの一方端のカセットがロードカセットとされ、他方端のカセットがアンロードカセットとされることにより、基板取り出し／収納機構の移動長を短くできる。すなわち、並列に設けられた一対のハンドのうち、ロードカセットに近い側のハンドを基板取り出しハンドとし、アンロードカセットに近い側のハンドを基板収納ハンドとすれば、基板取り出しハンドはアンロードカセットにアクセスする必要がなく、同様に、基板収納ハンドはロードカセットにアクセスする必要がないので、基板取り出し／収納機構の移動長が短くなる。この結果、カセットの配列方向に沿う装置の長さを短くすることができるので、装置の設置スペースを削減することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、基板に一連の処理を施すための処理部と、上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含み、上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、上記並列に設けられた上記基板取り出しハンドおよび基板収容ハンドは、上記基板取り出しハンドが上記ロードカセットに近い側に配置され、上記基板収容ハンドが上記アンロードカセットに近い側に配置されており、上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする基板処理装置である。
請求項５記載の発明は、基板を上記基板取り出しハンドから受け取って上記処理部に搬入するための基板搬入アーム、および基板を上記処理部から搬出して上記基板収納ハンドに受け渡すための基板搬出アームが、互いに独立して上記基板取り出し／収納機構および上記処理部に対して進退可能に設けられた基板搬送機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、基板取り出しハンドによってカセットから取り出された基板を基板搬送機構によって処理部に搬送することができ、また、処理部によって処理を施された後の基板を基板搬送機構によって搬送して基板収納ハンドに受け渡すことができるので、処理部の配置の自由度が増す。これにより、スペース効率の良い処理部の配置をとることが可能となる。
【００２６】
また、基板搬送機構の２つのアームは、基板搬入用と基板搬出用とに区別されているので、とくに処理部によって処理がされた後の基板の再汚染を防止できる。
請求項６記載の発明は、上記基板搬入アームおよび基板搬出アームが、上記基板取り出し／収納機構との間で基板の授受を行い、さらに上記処理部との間で基板の受け渡しを行うように、直線搬送路に沿って上記基板搬送機構を移動させる基板搬送機構移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００２７】
この構成により、基板搬送機構を処理部に対向するように移動させることができるので、処理部の配置の自由度をさらに高めることができる。
請求項７記載の発明は、上記基板搬送機構の基板搬入アームおよび基板搬出アームは、平面視において互いに並列に設けられていることを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置である。
【００２８】
この構成によれば、基板搬入アームと基板搬出アームとが平面視において並列に設けられているため、これらのアームが上下に積層されている場合に比較して、上側のアームまたはそれに保持されている基板から下側のアームまたはそれに保持されている基板にパーティクルが落下することがない。また、いずれのアームに保持されている基板にもダウンフローが良好に供給される。これにより、基板へのパーティクルの付着の可能性をさらに低減できるから、高品位の基板を提供することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す簡略化した平面図である。この基板処理装置は、ウエハに対して薬液洗浄処理と水洗・乾燥処理とからなる洗浄処理を施すためのウエハ洗浄装置である。
【００３０】
この基板処理装置は、カセット載置部１およびインデクサロボット２（基板収納／取り出し手段、基板取り出し／収納機構）を備えたインデクサ部ＩＮＤを備えている。カセット載置部１は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができるカセットＣを複数個一直線状に配列することができるようになっている。カセット載置部１におけるカセット配列方向に沿って、搬送路３が設けられており、この搬送路３上をインデクサロボット２が往復直線移動するようになっている。
【００３１】
インデクサロボット２は、搬送路３に沿って並置されたウエハ取り出しハンドＡ１（基板取り出しハンド）およびウエハ収納ハンドＡ２（基板収納ハンド）を有している。これらの一対のハンドＡ１およびＡ２は、一方のハンドＡ１に保持されたウエハＷと他方のハンドＡ２に保持されたウエハＷとの干渉を回避するのに必要な間隔を開けてそれらのウエハＷの重なり部分がないように、キャリッジ２３に共通に取り付けられており、２つが同時に搬送路３に沿って移動するようになっている。このキャリッジ２３の移動により、各ハンドは、それぞれ独立に、カセット載置部１に載置された任意のカセットＣにアクセスすることができる。ウエハ収納ハンドＡ２は、専ら、洗浄処理の終了した清浄なウエハＷをカセットＣに収納するために用いられ、ウエハ取り出しハンドＡ１は、専ら、洗浄処理前の清浄でないウエハＷをカセットＣから取り出すために用いられる。
【００３２】
インデクサロボット２とカセット載置部１とは、カセット室２０に収容されている。このカセット室２０において搬送路３の中間付近の位置には、第１搬送ロボットＭＴＲ１を収容した第１搬送室２１が結合されている。また、この第１搬送室２１には、インデクサ部ＩＮＤの搬送路３と直交する方向に第２搬送室２２が結合されており、この第２搬送室２２内には、第２搬送ロボットＭＴＲ２が収容されている。第１の搬送室２１において、第２搬送室２２に近接した位置には、ウエハＷを一時載置するためのウエハ載置台Ｐ１およびＰ２が収容されている。
【００３３】
第１搬送室２１および第２搬送室２２により形成された長手の搬送室部の一方側には、インデクサ部ＩＮＤから遠い側から順に、薬液処理部ＭＴＣを収容した薬液処理室２５、および水洗・乾燥処理部ＤＴＣを収容した水洗・乾燥処理室２６が上記搬送室部に沿って配列されている。上記搬送室部の他方側にも同様に、薬液処理部ＭＴＣを収容した薬液処理部２５、および水洗・乾燥処理部ＤＴＣを収容した水洗・乾燥処理室２６が上記搬送室部に沿って配列されている。
【００３４】
薬液処理部ＭＴＣは、たとえば、ウエハＷの表面にフッ酸などの薬液を供給してウエハＷの表面の汚染物質を化学反応により除去し、ウエハＷを洗浄するものである。これに対して、水洗・乾燥処理部ＤＴＣは、ウエハＷの表面に純水を供給して、ウエハＷ表面の薬液を除去したり、超音波が付与された純水によってウエハＷ表面の汚染物質を物理的に除去したり、ブラシによるウエハＷのスクラブ洗浄をしたり、水洗処理後のウエハＷを高速回転させて、表面の水分を振り切って乾燥させたりする働きを有する。したがって、薬液処理部ＭＴＣおよび水洗・乾燥処理部ＤＴＣによる処理がウエハＷに順に施されることによって、清浄なウエハＷが得られる。
【００３５】
第１搬送ロボットＭＴＲ１は、インデクサ部ＩＮＤ、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ならびウエハ載置台Ｐ１およびＰ２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるものである。この第１搬送ロボットＭＴＲ１は、ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２を有している。ウエハ搬入アームＢ１は、水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入すべきウエハＷを保持するため、および第２搬送ロボットＭＴＲ２に受け渡すべきウエハＷを保持するために用いられるものであり、ウエハ搬出アームＢ２は、専ら、水洗・乾燥処理部ＤＴＣから搬出すべきウエハＷを保持するめに用いられるものである。
【００３６】
一方、一対のウエハ載置台Ｐ１およびＰ２のうち、ウエハ載置台Ｐ１は、薬液処理が施される前のウエハＷを載置するために専ら用いられる搬入基板載置台であり、ウエハ載置台Ｐ２は、薬液処理が施された後のウエハＷを載置するために専ら用いられる搬出基板載置台である。
さらに、第２搬送ロボットＭＴＲ２は、第１搬送ロボットＭＴＲ１と同様、ウエハ搬入アームＣ１と、ウエハ搬出アームＣ２とを有している。ウエハ搬入アームＣ１は、専ら、第１搬送ロボットＭＴＲ１から受け渡された未処理のウエハＷを薬液処理部ＭＴＣに搬入するためにのみ用いられる。また、ウエハ搬出アームＣ２は、専ら、薬液処理部ＭＴＣによる薬液処理が施された後のウエハＷの搬出のためにのみ用いられる。
【００３７】
第１搬送室２１と水洗・乾燥処理室２６との間には、両室の雰囲気が混合することを防止する目的で、隔壁３１が設けられている。また、第１搬送室２１とカセット室２０との間にも同様に、両室の雰囲気の混合を防止すべく、隔壁３２が設けられている。さらに、第１搬送室２１と第２搬送室２２との間には、主として、薬液処理部ＭＴＣから第２搬送室２２を介して第１搬送室２１に薬液雰囲気が流入することを防止する目的で隔壁３３が設けられている。さらに、第２搬送室２２と薬液処理室２５との間には、主として、薬液処理部ＭＴＣからの薬液雰囲気が第２処理室２２に流入することを防止する目的で、隔壁３４が設けられている。
【００３８】
各隔壁３１〜３４には、ウエハＷを通過させるための開口４１，４２，４３，４４が形成されており、この開口４１〜４４を通して、ウエハＷの受け渡しが行われる。各開口４１〜４４に関連して、この開口４１〜４４を開閉するためのシャッタ４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａが設けられている。これらのシャッタ４１ａ〜４４ａは、通常は閉成されており、搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２によるウエハＷの受け渡しの際にのみ開成される。これにより、各室間の雰囲気の移動が可及的に抑制される。その結果、クロスコンタミネーションが生じたり、また、前工程の雰囲気が後工程による処理済みのウエハＷに悪影響を与えたりすることを抑制できる。
【００３９】
１枚のウエハＷの洗浄のための工程例を示せば次のとおりである。
まず、いずれかのカセットＣから、インデクサロボット２のウエハ取り出しハンドＡ１によって処理対象の１枚のウエハＷが取り出される。このウエハＷは、受け渡し位置Ｐ０において、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬入アームＢ１に受け渡される。ウエハ搬入アームＢ１は、受け取ったウエハＷをウエハ載置台Ｐ１に載置する。このウエハＷは第２搬送ロボットＭＴＲ２のウエハ搬入アームＣ１によって受け取られ、いずれかの薬液処理部ＭＴＣに搬入される。
【００４０】
薬液処理部ＭＴＣでのウエハＷの処理が終了すると、このウエハＷは、第２搬送ロボットＭＴＲ２のウエハ搬出アームＣ２によって搬出され、ウエハ載置台Ｐ２に載置される。このウエハＷは、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬入アームＢ１によって受け取られ、このウエハ搬入アームＢ１によって、いずれかの水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入される。
【００４１】
水洗・乾燥処理部ＤＴＣでの処理が終了したウエハＷは、第１搬送ロボットＭＴＲ１のウエハ搬出アームＢ２によって搬出され、ウエハ受け渡し位置Ｐ０において、ウエハ収納ハンドＡ２に受け渡される。インデクサロボット２のウエハ収納ハンドＡ２は、受け取ったウエハＷを、いずれかのカセットＣに収納する。
このように、インデクサ部ＩＮＤでは、洗浄処理前のウエハＷはウエハ取り出しハンドＡ１によって保持され、洗浄処理後の清浄なウエハＷは、ウエハ収納ハンドＡ２によって保持される。また、第１搬送ロボットＭＴＲ１では、水洗・乾燥処理前のウエハＷは、ウエハ搬入アームＢ１によって保持され、水洗処理後の清浄なウエハＷは、ウエハ搬出アームＢ２によって保持される。そして、第２搬送ロボットＭＴＲ２においては、薬液処理前のウエハＷは、ウエハ搬入アームＣ１によって保持され、薬液処理後のウエハＷは、ウエハ搬出アームＣ２によって保持される。さらに、薬液処理前のウエハＷは、ウエハ載置台Ｐ１に載置されるのに対して、薬液処理後のウエハＷは、ウエハ載置台Ｐ２に載置される。
【００４２】
このようにして、薬液処理部ＭＴＣおよび水洗・乾燥処理部ＤＴＣの各処理前と処理後とで、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２において、それぞれ異なるアームが用いられ、ウエハ載置台も異なるものが用いられる。さらに、洗浄処理前と洗浄処理後とで、インデクサロボット２においてそれぞれ異なるハンドが用いられる。そのため、各処理後のウエハＷが、再汚染を受けることがない。
【００４３】
図２は、インデクサロボット２の構成を簡略化して示す斜視図である。インデクサロボット２は、上述のとおり、カセットＣから１枚の洗浄処理前のウエハＷを取り出すためのウエハ取り出しハンドＡ１と、カセットＣに１枚の洗浄処理済みのウエハＷを搬入するためのウエハ収納ハンドＡ２とを有している。これらのハンドＡ１，Ａ２は、昇降用ボールねじ機構５３を有するキャリッジ２３に保持されている。キャリッジ２３は、搬送路３に沿って配置された一対のガイドレール５５，５６上に往復移動可能に設けられた基台５１と、この基台５１の上方に昇降可能に設けられた昇降台５２とを有している。昇降台５２は、モータＭ１により駆動される上記の昇降用ボールねじ機構５３によって昇降されるようになっている。また、基台５２は、ガイドレール５５，５６に沿うキャリッジ２３の水平走行を可能とするための水平走行用ボールねじ機構５４（基板取り出し／収納機構移動手段）を備えている。この水平走行用ボールねじ機構５４は、モータＭ２を駆動源としており、このモータＭ２を正転／逆転駆動することにより、キャリッジ２３に保持された一対のハンドＡ１，Ａ２を搬送路３に沿って往復直線走行させることができる。
【００４４】
一対のハンドＡ１，Ａ２は、カセット載置部１に載置されたカセットＣに対向する方向に向けてキャリッジ２３に取り付けられている。より具体的には、ハンドＡ１，Ａ２は、昇降台５２に立設された支柱６１，６２の上端に、カセットＣに対して近接／離反する方向であるカセットアクセス方向（Ｘ方向）に沿って取り付けられている。支柱６１，６２は、それぞれ、Ｘ方向に沿うガイド溝６３，６４に沿って移動自在に設けられており、モータＭ３，Ｍ４によってそれぞれ独立に駆動することができるようになっている。
【００４５】
ハンドＡ１，Ａ２は、長尺な板状のウエハ保持ビーム６５と、ウエハ保持ビーム６５の先端に設けられ、ウエハ保持ビーム６５と直交する方向に広がる前方保持部６６ａと、ウエハ保持ビーム６５の途中部に設けられ、このウエハ保持ビーム６５と直交する方向に延びた後方保持部６６ｂとを有している。前方保持部６６ａには、ウエハＷの縁部に沿うように円弧形状に形成されたテーパー状の段差部６０が形成されている。
【００４６】
カセットＣから最も退避した位置にあるときの支柱６１，６２に隣接する位置には、昇降台５２から、位置決めガイド保持柱６７，６８が立設されている。この位置決めガイド保持柱６７，６８の上端には、ウエハＷの縁部に沿うように円弧形状に形成された位置決めガイド６９，７０が固定されている。位置決めガイド保持柱６７，６８は、エアシリンダＡＣ１，ＡＣ２によって、Ｘ方向に沿って微小距離だけ変位することができる。これにより、ハンドＡ１，Ａ２の前方保持部６６と位置決めガイド６９，７０との間にウエハＷを微少すきまを持って挟持させることができ、これにより位置決めを行える。
【００４７】
各ハンドＡ１，Ａ２に関連して、ウエハＷを一時的にハンドＡ１，Ａ２よりも高い位置において保持するための３点ピン機構７１，７２が設けられている。３点ピン機構７１，７２は、平面視において、三角形の各頂点に対応する位置に配置された３本のピン７３と、この３本のピン７３を鉛直上方に向けて保持する保持部材７４と、この保持部材７４を昇降させるためのエアシリンダ７５とをそれぞれ有している。これらの３点ピン機構７１，７２は、昇降台５２に保持されている。
【００４８】
上記の構成により、ハンドＡ１，Ａ２は、水平走行用ボールねじ機構５４の働きによって、搬送路３に沿うＹ方向に一体的に移動することができる。また、昇降用ボールねじ機構５３の働きにより、ハンドＡ１，Ａ２は、鉛直方向であるＺ方向に一体的に移動することができる。そして、ハンドＡ１，Ａ２は、モータＭ３，Ｍ４を選択的に駆動することによって、Ｘ方向に沿って独立に移動することができる。モータＭ１〜Ｍ４、およびエアシリンダＡＣ１，ＡＣ２，７５の動作は、図外のコントローラによって制御されるようになっている。
【００４９】
これにより、ウエハ取り出しハンドＡ１は、Ｙ方向に移動して目的のカセットＣの前まで移動し、Ｚ方向に移動して目的のウエハＷの高さまで昇降し、さらにＸ方向に移動して、目的のウエハＷの下方においてカセットＣ内に入り込むことができる。その後、ハンドＡ１をＺ方向に上昇させることによって、ウエハＷをハンドＡ１に保持することができる。そして、ハンドＡ１をＸ方向に沿ってカセットＣから後退させ、エアシリンダＡＣ１により位置決めガイド６９を若干前進させることによって、ウエハＷを所定の位置に位置決めできる。
【００５０】
この後、ウエハ取り出しハンドＡ１は、Ｙ方向に移動してウエハ受け渡し位置Ｐ０（図１参照）まで移動する。この位置Ｐ０において、エアシリンダＡＣ１は、位置決めガイド６９を後退させる。これにより、ウエハＷの位置決めが解かれる。その後、３点ピン機構７１のピン７３が上昇させられ、これにより、ウエハＷはハンドＡ１よりも若干上方の位置で保持される。このとき、ハンドＡ１および位置決めガイド６９とピン７３に保持されたウエハＷとの間には、第１搬送ロボットＭＴＲ１のアームＢ１の先端に設けられたＭＴＲハンドが入り込むことができるだけの高低差が生じる。
【００５１】
ウエハ収納ハンドＡ２によるウエハＷの収納は、まず、ウエハ収納ハンドＡ２をウエハ受け渡し位置Ｐ０（図１参照）まで移動させることに始まる。位置Ｐ０において、３点ピン機構７２のピン７３が上昇させられる。この上昇させられたピン７３に、第１搬送ロボットＭＴＲ１は、洗浄処理後の清浄なウエハＷをウエハ搬出アームＢ２によって載置する。その後、ピン７３は下降させられ、その過程で、ウエハＷはウエハ収納ハンドＡ２の上面に移載される。次いで、位置決めガイド７０がエアシリンダＡＣ２によって前進させられ、ウエハＷが位置決めされる。
【００５２】
この状態で、ハンドＡ２は、Ｙ方向に移動して、目的のカセットＣまで移動し、さらに、Ｚ方向に昇降し目的のウエハ収納位置まで移動する。その後、ハンドＡ２は、カセットＣに向かって前進し、ウエハＷがカセットＣ内の所定位置まで達した時点で、Ｚ方向に若干下降する。これにより、ウエハＷは、カセットＣの内側面に突設されている棚に移載される。そして、ハンドＡ２がＸ方向に沿って後退し、ウエハＷの収納が完了する。
【００５３】
このように、インデクサロボット２は、洗浄処理前の清浄でないウエハＷをウエハ取り出しハンドＡ１で保持し、洗浄処理後の清浄なウエハＷをウエハ収納ハンドＡ２で保持するようにしている。しかも、第１搬送ロボットＭＴＲ１とのウエハＷの受け渡しの際にウエハＷを保持する３点ピン機構７１，７２も、ウエハ取り出しハンドＡ１およびウエハ収納ハンドＡ２とのそれぞれに各別に設けられている。そのため、洗浄処理後の清浄なウエハＷが、洗浄処理前の清浄でないウエハＷを保持した履歴を持つ部材に接触することがない。これにより、再汚染が確実に防がれるので、清浄度の高いウエハＷを得ることができる。
【００５４】
図３は、第１搬送ロボットＭＴＲ１の構成を示す斜視図である。第１搬送ロボットＭＴＲ１は、円筒状の装置本体８１と、この装置本体８１に取り付けられたコラム８２と、このコラム８２の上面に取り付けられた上述のウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２と、各アームＢ１，Ｂ２の先端にそれぞれ取り付けられたウエハＷ保持用のハンド９１および９２とを有している。
【００５５】
装置本体８１は、第１搬送室２１（図１参照）の底面に固定されている。この装置本体８１に対して、円筒状の外形を有するコラム８２が、昇降および回動が自在であるように取り付けられている。すなわち、コラム８２は、装置本体８１に備えられた昇降機構（図示せず）によってＺ方向に沿って微少距離（たとえば、約３０ｍｍ）だけ昇降させられる。また、コラム８２は、装置本体８１内に備えられた回動機構によって、コラム８２の中心を貫く鉛直軸線Ａ０まわりに回動される。
【００５６】
ウエハ搬入アームＢ１は、多関節アームであって、コラム８２の上面に鉛直軸Ａ１１まわりの回動が自在であるように取り付けられたベースアーム９１ａと、このベースアーム９１ａの先端に鉛直軸Ａ１２まわりに回動自在であるように取り付けられた中間アーム９１ｂと、中間アーム９１ｂの先端に鉛直軸Ａ１３まわりに回動自在であるように取り付けられたハンド保持アーム９１ｃとを有している。ハンド保持アーム９１ｃの先端部には、ハンド９１の基端部が固定されている。ハンド９１は、長尺な板状ビームからなり、先端部の上面に、ウエハＷの裏面を真空吸着するための吸着孔９３を有している。
【００５７】
ウエハ搬出アームＢ２もウエハ搬入アームＢ１とほぼ同様な構成の多関節アームであり、コラム８２の上面に鉛直軸Ａ２１まわりの回動が自在であるように取り付けられたベースアーム９２ａと、このベースアーム９２ａの先端において、鉛直軸Ａ２２まわりに回動自在であるように取り付けられた中間アーム９２ｂと、この中間アーム９２ｂの先端に鉛直軸Ａ２３まわりに回動自在であるように取り付けられたハンド保持アーム９２ｃとを有している。このハンド保持アーム９２ｃの先端部に、ハンド９２の基端部が固定されている。ハンド９２は、長尺な板状ビームからなり、先端部の上面に、ウエハＷの裏面を真空吸着するための吸着孔９４を有している。
【００５８】
ハンド９１およびハンド９２は、上下にずれて、互いに平行な位置関係にある。ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２は、いわゆるスカラー方式のロボットを構成しており、ベースアーム９１ａ，９２ａが回動されることによって、ハンド９１，９２を、その姿勢を不変に保持しつつ、コラム８２の中心軸に対して直線的に近接／離反変位させることができる。つまり、関節の屈伸のみによって、ハンド９１，９２を進退させることができる。
【００５９】
ウエハ搬出アームＢ２のハンド保持アーム９２ｃは、ハンド９２をウエハ搬入アームＢ１のハンド９１よりも若干上方において保持するために、ウエハ搬入アームＢ１のハンド保持アーム９１ｃとは異なる構成を有している。すなわち、ハンド保持アーム９２ｃは、中間アーム９２ｂに回動自在に連結され、中間アーム９２ｂの基端部側に延びる下アーム部９５と、下アーム部９５の先端から立ち上がる立ち上がり部９６と、この立ち上がり部９６の上端に固定され、中間アーム９２ｂの先端に向けて折り返す上アーム部９７とを有し、この上アーム部９７の先端に、ハンド９２の基端部が固定されている。この構成により、ウエハ搬出アームＢ２のハンド９２は、ウエハ搬入アームＢ１のハンド９１の上方において保持され、かつ、ハンド９１によって保持されたウエハＷとウエハ搬出アームＢ２との干渉が防がれる。すなわち、ウエハ搬入用のハンド９１に保持されたウエハＷの一部は、進退する際に、ハンド保持アーム９２ｃの下アーム部９５と上アーム部９７との間を通る。ウエハ搬出アームＢ２のハンド９２は、ウエハ搬入アームＢ１のハンド９１よりも上方に配置されているので、薬液処理または水洗・乾燥処理後のウエハＷに、各処理前のウエハＷおよびこれを保持するハンド９１からの汚染物質が落下することはない。
【００６０】
上記のような構成の第１搬送ロボットＭＴＲ１は、コラム８２の鉛直軸Ａ０まわりの回動によって、ハンド９１，９２を、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２のいずれかに選択的に向けることができる。そして、ウエハ搬入アームＢ１およびウエハ搬出アームＢ２の関節の屈伸により、ハンド９１，９２を、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２に対して進退させることができる。さらに、コラム８２のＺ方向に沿う昇降および吸着孔９３，９４によるウエハＷの吸着／開放により、インデクサ部ＩＮＤのウエハ受け渡し位置Ｐ０、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２との間で、ウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００６１】
第２搬送ロボットＭＴＲ２も同様に構成されており、コラムの回動、多関節アームからなるウエハ搬入アームＣ１およびウエハ搬出アームＣ２の屈伸、コラムの昇降、ならびに吸着孔によるウエハＷの吸着／開放により、アームＣ１，Ｃ２の各先端に設けられたハンドを、薬液処理部ＭＴＣ、ウエハ載置台Ｐ１，Ｐ２のいずれかに選択的に向けることができ、これらに対してハンドを進退させ、かつ、これらとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００６２】
この第２搬送ロボットＭＴＲ２においても、ウエハ搬出アームＣ２のハンドはウエハ搬入アームＣ１のハンドよりも上方に配置されている。したがって、薬液処理後のウエハＷの上面にウエハ搬入アームＣ１のハンドからの汚染物質が落下することはない。ウエハ搬出アームＣ２のハンドに保持された薬液処理後のウエハＷからは、ウエハ搬入アームＣ１のハンドに保持された薬液処理前のウエハＷの表面に薬液が落下する可能性があるが、ウエハ搬入ハンドＣ１のハンドに保持されたウエハＷは薬液処理部ＭＴＣによっていずれは薬液処理が施されるのであるから、問題はない。
【００６３】
したがって、処理後のウエハＷを保持するハンドを、処理前のウエハＷを保持するハンドよりも上方に配置するようにすれば、いずれの場合にも、問題が生じることはない。
上記のように、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２は、多関節ロボットであり、Ｚ方向以外の方向に関しては、関節の屈伸によって、ウエハＷを移動させることができる構成となっている。すなわち、水平面内では、腕の回動動作により、ウエハＷの移動を行える。関節部を構成する回動機構は、ボールねじやリニアガイドを用いた直線移動機構に比較してはるかに容易にシールを施すことでき、耐薬液対策が容易である。Ｚ方向に関しては、直動機構が適用されているものの、Ｚ方向のスライド移動距離は微小であるので、このような短い直動機構のシールは、さほどの困難を伴うことなく安価に達成できる。このように、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２には、薬液対策を万全に施すことができるから、腐食を可及的に防止できるので、装置全体の耐久性を高めることができる。
【００６４】
以上のようにこの実施形態の基板処理装置においては、多関節ロボットで構成された第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１およびＭＴＲ２を用い、これらの間のウエハＷの受け渡しをウエハ載置台Ｐ１およびＰ２を介して行うようにしている。そのため、水平方向に直線移動するロボットを用いることなく、ウエハＷの搬送を達成できる。これにより、摺動部分のシールを容易に行うことができるので、ウエハＷを搬送するための搬送機構（第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２）の耐食性を向上することができる。また、シールを良好に行える結果、各処理部の雰囲気が外部へ漏洩することを防止できる。
【００６５】
さらに、第１搬送ロボットＭＴＲ１は、水洗・乾燥処理部ＤＴＣにはアクセスするけれども、薬液処理部ＭＴＣにはアクセスしない。また、第２搬送ロボットＭＴＲ２は、薬液処理部ＭＴＣにはアクセスするが、水洗・乾燥処理部ＤＴＣにはアクセスしない。したがって、１つの工程の処理室に進入したハンドは、他の工程の処理室に進入することがないから、各工程の処理を良好に行うことができる。
【００６６】
図４は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す平面図である。この図４において、上述の図１に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。
この実施形態の基板処理装置は、連設された第１搬送室２１、第２搬送室２２および第３搬送室１０３の両側に、それぞれ、１つの水洗・乾燥処理部ＤＴＣとと、２つの薬液処理部ＭＴＣ，ＭＴＣ１とを有している。薬液処理部ＭＴＣ１は、薬液処理部ＭＴＣと、薬液の種類は異なるが、同様な機能を有する。この薬液処理部ＭＴＣ１へのウエハＷの搬送を可能とするために、第２搬送室２２内の第３搬送室１０３側の位置には、一対のウエハ載置台Ｐ３，Ｐ４が配置されている。一方のウエハ載置台Ｐ３は、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理前のウエハＷが載置されるものであり、他方のウエハ載置台Ｐ４は、薬液処理部ＭＴＣ１による薬液処理が完了したウエハＷが載置されるものである。
【００６７】
第３搬送室１０３には、第１および第２搬送ロボットＭＴＲ１，ＭＴＲ２と同様な構成を有する第３搬送ロボットＭＴＲ３が収容されている。この第３搬送ロボットＭＴＲ３は、ウエハ搬入アームＤ１とウエハ搬出アームＤ２とを持つ。ウエハ搬入アームＤ１は、ウエハ載置台Ｐ３からウエハＷを受け取って、そのウエハＷをいずれかの薬液処理部ＭＴＣ１に搬入する。これに対して、ウエハ搬出アームＤ２は、薬液処理部ＭＴＣ１から薬液処理が完了したウエハＷを取り出し、ウエハ載置台Ｐ４に載置する。
【００６８】
第２搬送ロボットＭＴＲ２は、ウエハ搬入アームＣ１で、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理前のウエハＷをウエハ載置台Ｐ３に載置し、薬液処理部ＭＴＣ１における薬液処理後のウエハＷをウエハ載置台Ｐ４から受け取り、薬液処理部ＭＴＣに搬入する。そして、ウエハ搬出アームＣ２で、薬液処理部ＭＴＣにおける薬液処理後のウエハＷを搬出し、ウエハ載置台Ｐに載置する。
【００６９】
第２搬送室２２と第３搬送室１０３との間、および第３搬送室１０３と薬液処理部ＭＴＣ１が収容された薬液処理室１０５との間には、それぞれ、隔壁１１１，１１２が設けられている。各隔壁１１１，１１２にはウエハＷの通過を許容する開口１１３，１１４が形成されており、これらの開口１１３，１１４を開閉するためのシャッタ１１５，１１６が設けられている。シャッタ１１５，１１６は、ウエハＷが通過するときにのみ開放される。
【００７０】
このように、この実施形態の基板処理装置においては、上述の第１の実施形態の装置よりも２つだけ多く薬液処理部が備えられており、その分だけ、ウエハＷの搬送経路が長くなっている。しかし、直線的に走行する搬送機構を要することなくウエハＷの搬送が達成されている点は、第１の実施形態の場合と同様である。したがって、この実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様な効果を達成できる。
【００７１】
なお、たとえば、図１に二点鎖線で示すように、第１および第２搬送室２１および２２を挟んでインデクサ部ＩＮＤと対向する位置に、薬液処理部ＭＴＣ２を配置し、この薬液処理部ＭＴＣ２に対するウエハＷの搬入／搬出を第２搬送ロボットＭＴＲ２によって行うようにしてもよい。図４に示す構成においても同様に、同図において二点鎖線で示すように、第１、第２および第３搬送室２１，２２，１０３を挟んでインデクサ部ＩＮＤと対向する位置に、薬液処理部ＭＴＣ３を配置し、この薬液処理部ＭＴＣ３に対するウエハＷの搬入／搬出を第３搬送ロボットＭＴＲ３によって行うようにしてもよい。
【００７２】
図５は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す簡略化した平面図である。この図５において、上述の図１に示された各部に対応する部分には図１の場合と同じ参照符号を付して示す。この基板処理装置は、図１の装置と同様、カセットＣ（Ｃ１〜Ｃ４）に収容されたウエハＷを１枚ずつ取り出して、薬液を用いた薬液洗浄処理と、薬液洗浄処理後のウエハＷを水洗して乾燥させる水洗・乾燥処理とを施し、これらの一連の処理を経たウエハＷを再びカセットＣに収容する装置である。
【００７３】
これらの処理を実現するために、この基板処理装置は、複数個（この実施形態では４個）のカセットＣ１〜Ｃ４を一列状に配列して載置することができるカセット載置部１を備えたインデクサ部ＩＮＤと、このインデクサ部ＩＮＤから未処理のウエハＷを受け取って上記一連の処理を施し、処理後のウエハＷをインデクサ部ＩＮＤに受け渡す処理部２００とを有している。
【００７４】
インデクサ部ＩＮＤの構成は、上述の図１の実施形態の場合と同様であるが、この実施形態においては、インデクサロボット２が直線往復移動する搬送路３の長さが、図１の実施形態の場合よりも短くなっており、それに応じて、インデクサ部ＩＮＤのカセットＣの配列方向に沿う長さが短くなっている。
すなわち、この実施形態においては、搬送路３に沿って一列状に配列される複数のカセットＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のうち、一端に配置されるカセットＣ１は、ロードカセットとされ、他端に配置されるカセットＣ４は、アンロードカセットとされている。すなわち、カセットＣ１は、専ら、未処理のウエハＷのみを収容し、カセットＣ４は、専ら、処理済みのウエハＷのみを収容する。具体的には、ウエハ取り出しハンドＡ１側の端に載置されるカセットＣ１がロードカセットとされ、ウエハ収納ハンドＡ２側の端に載置されるカセットＣ４がアンロードカセットとされている。
【００７５】
この構成の場合、ウエハ取り出しハンドＡ１は、アンロードカセットＣ４にアクセスする必要はなく、またウエハ収納ハンドＡ２は、ロードカセットＣ１にアクセスする必要がない。したがって、インデクサロボット２のキャリッジ２３は、ウエハ取り出しハンドＡ１がカセットＣ１に対向する位置と、ウエハ収納ハンドＡ２がカセットＣ４に対向する位置との間で往復移動することができれば充分であるから、ハンドＡ１，Ａ２がカセットＣ１〜Ｃ４の全てにアクセス可能とする場合に比較して、ハンドＡ１，Ａ２のカセット載置方向に沿う間隔の２倍の分だけ、往復移動長を短縮できる。
【００７６】
洗浄処理を施す前のウエハＷにはパーティクルが付着しているが、このパーティクルがカセットＣに転移する可能性があるのは言うまでもない。したがって、洗浄処理前のウエハＷが収納されていたカセットＣに、洗浄処理後のウエハＷを収容すると、このウエハＷの再汚染が生じるおそれがある。
この問題は、洗浄前の未洗浄ウエハＷのみを収容するロードカセットと、洗浄処理後の洗浄済みウエハＷのみを収容するアンロードカセットとを分けることにより解決される。すなわち、たとえば、カセットＣ１，Ｃ２をロードカセットとし、カセットＣ３，Ｃ４をアンロードカセットとして用いる。そして、ロードカセットＣ１，Ｃ２には、ウエハ取り出しハンドＡ１のみがアクセスし、アンロードカセットＣ３，Ｃ４には、ウエハ収納ハンドＡ２のみがアクセスするようにする。これにより、インデクサ部ＩＮＤの小型化と同時に、ウエハＷの再汚染を防ぐことができる。
【００７７】
処理部２００は、搬送路３の中間部付近から、カセット載置部１から離反する方向に延びて設けられた直線搬送路２０１と、この直線搬送路２０１の両側に配置された第１トラック部２２１および第２トラック部２２２と、直線搬送路２０１上を往復直線移動可能に設けられた主搬送ロボットＭＴＲ（基板搬送機構）とを備えている。主搬送ロボットＭＴＲは、ベース部２２６と、このベース部２２６を直線搬送路２０１に沿うＸ方向に沿って往復移動させるためのボールねじ機構２２７（基板搬送機構移動手段）と、ベース部２２６を昇降させるための昇降機構（図示せず）と、ベース部２２６を鉛直軸まわりに回動させるための回動機構（図示せず）と、ベース部２２６上をスライド移動することによって独立して進退させることができるように設けられた一対のハンド２３１，２３２とを有している。
【００７８】
これにより、主搬送ロボットＭＴＲは、直線搬送路２０１のインデクサ部ＩＮＤ側の端部付近に位置することにより、搬送路３の中間部付近に位置した状態のインデクサロボット２との間でウエハＷの授受を行うことができる。また、主搬送ロボットＭＴＲは、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２との間で、ウエハＷの授受を行うことができる。
【００７９】
直線搬送路２０１の一方側に配置された第１トラック部２２１は、副搬送ロボットＳＴＲ１、薬液処理部ＭＴＣ、副搬送ロボットＳＴＲ２、水洗・乾燥処理部ＤＴＣ、および副搬送ロボットＳＴＲ３を、インデクサ部ＩＮＤから遠い側からこの順に配列して構成されている。直線搬送路２０１の他方側に配置された第２トラック部２２２も同様に構成されていて、第１トラック部２２１と第２トラック部２２２とで、同様な処理をウエハＷに施すことができるようになっている。
【００８０】
主搬送ロボットＭＴＲは、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２の副搬送ロボットＳＴＲ１に未処理のウエハＷを受け渡し、第１トラック部２２１および第２トラック部２２２の副搬送路ロボットＳＴＲ３から処理済みのウエハＷを受け取る。第１トラック部２２１および第２トラック部２２２内では、副搬送ロボットＳＴＲ１に渡された未処理のウエハＷは、まず、薬液処理部ＭＴＣに搬入される。薬液処理部ＭＴＣでの処理が終了すると、そのウエハＷは、副搬送ロボットＳＴＲ２によって搬出され、水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入される。この水洗・乾燥処理部ＤＴＣでの処理が終了すると、そのウエハＷは、副搬送ロボットＳＴＲ３によって搬出され、主搬送ロボットＭＴＲに受け渡される。
【００８１】
副搬送ロボットＳＴＲ１，ＳＴＲ２およびＳＴＲ３は、互いにその端部で回転可能に連結された一対のアーム部材を屈伸させることにより基板の搬送を行う屈伸式の搬送ロボットで構成されていて、ウエハＷを水平に保持するハンド２３０と、このハンド２３０を回動させながら薬液処理部ＭＴＣや水洗・乾燥処理部ＤＴＣの内部空間に対して進退させる駆動機構と、ハンド２３０を昇降させる昇降機構とを有している。
【００８２】
薬液処理部ＭＴＣは、ウエハＷを水平に保持し、その中心を通る鉛直軸まわりに回転させるスピンチャック２３５と、このスピンチャック２３５に保持されたウエハＷの上面および下面に薬液（たとえば、フッ酸やアンモニアなど）を供給する薬液ノズルと、スピンチャック２３５に保持されたウエハＷの表面および裏面に純水を供給する純水ノズルと、スピンチャック２３５に保持されたウエハＷの上面をスクラブ洗浄するためのブラシ装置とを備えている。これにより、ウエハＷの表面の不要物がエッチング作用などを利用して除去される。
【００８３】
水洗・乾燥処理部ＤＴＣは、ウエハＷを水平に保持し、その中心を通る鉛直軸まわりに回転させるスピンチャック２３８と、このスピンチャック２３８に保持されたウエハＷの上面および下面に純水を供給するための純水ノズルとを有している。純水ノズルから純水を供給してウエハＷを水洗いして表面の薬液などを除去した後には、スピンチャック２３８が高速回転されることにより、ウエハＷの表面の水分が振り切られ、これにより乾燥処理が達成される。乾燥処理時には、必要に応じて、窒素ガスなどの不活性ガスをウエハＷの表面に吹き付けるようにしてもよい。
【００８４】
主搬送ロボットＭＴＲが備える一対のハンド２３１，２３２は、上下に積層されており、下方側のハンド２３２がウエハ搬入ハンド（基板搬入アーム）とされ、上方側のハンド２３１がウエハ搬出ハンド（基板搬出アーム）とされている。すなわち、下方側のハンド２３２は、専ら、未処理のウエハＷをインデクサロボット２から受け取り、このウエハＷを第１トラック２２１または第２トラック２２２のいずれかの副搬送ロボットＳＴＲ１に受け渡すために用いられる。また、上方側のハンド２３１は、専ら、洗浄処理済みのウエハＷを第１トラック２２１および第２トラック２２２の副搬送ロボットＳＴＲ３から受け取り、このウエハＷをインデクサロボット２に受け渡すために用いられる。
【００８５】
このように、ウエハＷの洗浄前と洗浄後とで異なるハンドを用い、第１トラック２２１および第２トラック２２２に対するウエハＷの搬入／搬出を行っているので、未処理のウエハＷに付着しているパーティクルが、洗浄後のウエハＷに転移することがない。しかも、ウエハ搬出ハンド２３１がウエハ搬入ハンド２３２よりも上方に配置されているので、未処理のウエハＷまたはウエハ搬入ハンド２３２から、ウエハ搬出ハンド２３１またはこのウエハ搬出ハンド２３１に保持された洗浄済みのウエハＷにパーティクルが落下することもない。これにより、洗浄処理後のウエハＷの再汚染をさらに効果的に防止できる。
【００８６】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述の第１および第２の実施形態における第１〜第３搬送ロボットのハンド９１，９２は、ウエハＷを真空吸着して保持するものであるが、ウエハＷの下面を複数点で保持するものであってもよい。
【００８７】
また、上記の第３の実施形態においては、処理部２００内においてウエハＷを搬送する主搬送ロボットＭＴＲは、直線搬送路２０１を走行する構成としているが、図３に示された構成のロボットＭＴＲ１などによってウエハＷの搬送を行うようにしてもよい。すなわち、図１または図４に示された基板処理装置に対して、長さが短縮された図５図示のインデクサ部ＩＮＤを適用してもよい。
【００８８】
さらに、上述の実施形態においては、インデクサロボット２のウエハ取り出しハンドＡ１とウエハ収納ハンドＡ２とは、ほぼ同じ高さに並置して設けられているが、たとえば、ウエハ収納ハンドＡ２がウエハ取り出しハンドＡ１よりも若干高い高さに設けられていてもよい。この場合でも、平面視において、ハンドＡ１，Ａ２が平面視において並列に設けられていることが好ましい。
【００８９】
また、上述の第３の実施形態においては、ウエハ搬入ハンド２３２とウエハ搬出ハンド１３１とが上下に積層された構造の主搬送ロボットＭＴＲが用いられているが、ウエハＷまたはハンドに付着しているパーティクルの落下を完全に防ぎ、かつ、ダウンフローをいずれのハンドに保持されているウエハＷに対しても効果的に作用させるためには、ウエハ搬入ハンドとウエハ搬出ハンドとが平面視において並列に配置されている構成の主搬送ロボットを、上記の主搬送ロボットＭＴＲに代えて用いることが好ましい。この場合の主搬送ロボットの構成は、図２に示されたインデクサロボット２と同様な構成であってもよい。ただし、この場合には、ウエハ搬入ハンドおよびウエハ搬出ハンドが鉛直軸まわりに回動させる回動機構が設けられることが好ましい。
【００９０】
また、図６に示す構成の主搬送ロボット３００（基板搬送機構）を主搬送ロボットＭＴＲに代えて用いることもできる。この主搬送ロボット３００は、図３に示された主搬送ロボットＭＴＲ１と同様な構成を有しているので、図６において図３に示された各部に相当する部分には同一の参照符号を付して示す。この主搬送ロボット３００と図３の主搬送ロボットＭＴＲ１との差異は、装置本体８１がボールねじ機構３０１（基板搬送機構移動手段）によって直線搬送路２０１（図６参照）を直線走行するキャリッジ３０２に据え付けられていること、およびウエハ搬入ハンド３９１とウエハ搬出ハンド３９２とが、上下に積層されておらず、ぼほ同じ高さにおいて並列して設けられていることである。すなわち、中間アーム９１ｂおよび９２ｂは、図３の主搬送ロボットＭＴＲ１の場合よりも短く形成されており、これらの先端にハンド９１，９２が互いに平行に設けられている。ハンド３９１，３９２間の間隔は、ウエハＷの直径よりもやや広い間隔であり、両ハンド３９１，３９２に保持されたウエハＷ同士が干渉しないようになっている。
【００９１】
なお、ウエハ搬入ハンド３９１とウエハ搬出ハンド３９２とは、必ずしも同じ高さに設けられる必要はなく、たとえば、ウエハ搬出ハンド３９２の方がウエハ搬入ハンド３９１よりも高く、かつ、両ハンド３９１，３９２が平面視において並列になるように設けられてもよい。
さらに、上記の実施形態の説明では、ウエハの洗浄装置を例にとったが、この発明は、洗浄装置以外の基板処理装置に適用でき、また、基板の種類もウエハに限られることはなく、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ表示装置用ガラス基板などの他の種類の基板を処理する装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００９２】
この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
なお、本明細書における「洗浄」とは、基板表面の不要物（たとえば、パーティクル、有機物、金属イオン、前処理での薬液やガス等）や薄膜（たとえば、金属膜、酸化膜、絶縁膜等）を除去する処理のことを指し、たとえば、基板表面にフッ酸などの薬液やそのベーパーを供給して、基板表面の薄膜をエッチングするいわゆるエッチング処理をも含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す概念的な平面図である。
【図２】インデクサロボットの構成を簡略化して示す斜視図である。
【図３】第１搬送ロボットＭＴＲ１の構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す概念的な平面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す簡略化した平面図である。
【図６】ウエハ搬入アームとウエハ搬出アームとを並列に設けた搬送ロボットの構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
ＩＮＤ インデクサ部
ＤＴＣ 水洗・乾燥処理部
ＭＴＣ 薬液処理部
ＭＴＲ１ 第１搬送ロボット
ＭＴＲ２ 第２搬送ロボット
１ カセット載置部
２ インデクサロボット
２０ カセット室
２１ 第１搬送室
２２ 第２搬送室
２５ 薬液処理室
２６ 水洗・乾燥処理室
３１，３２，３３，３４ 隔壁
４１，４２，４３，４４ 開口
Ｐ１，Ｐ２ ウエハ載置台
Ａ１ ウエハ取り出しハンド
Ａ２ ウエハ収納ハンド
Ｂ１ ウエハ搬入アーム
Ｂ２ ウエハ搬出アーム
Ｃ１ ウエハ搬入アーム
Ｃ２ ウエハ搬出アーム
Ｄ１ ウエハ搬入アーム
Ｄ２ ウエハ搬出アーム
ＭＴＲ３ 第３搬送ロボット
Ｐ３，Ｐ４ ウエハ載置台
１０３ 第３搬送室
１１１，１１２ 隔壁
１１３，１１４ 開口
ＭＴＣ２ 薬液処理部
ＭＴＣ３ 薬液処理部
ＭＴＲ 主搬送ロボット
２２７ ボールねじ機構
２３１ ウエハ搬出ハンド
２３２ ウエハ搬入ハンド
３００ 主搬送ロボット
３０１ ボールねじ機構
３９１ ウエハ搬入ハンド
３９２ ウエハ搬出ハンド
Claims (7)
- 複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、
基板に一連の処理を施すための処理部と、
上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、
上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、
上記基板取り出しハンドおよび上記基板収納ハンドは、一方のハンドに保持された基板と他方のハンドに保持された基板との干渉を回避するのに必要な間隔を開けて、それらの基板の重なり部分がないように配置されている
ことを特徴とする基板処理装置。 - 上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
- 上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、
これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、
上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。 - 複数枚の基板を収容するためのカセットが複数個載置されるカセット載置部と、
基板に一連の処理を施すための処理部と、
上記処理部による処理が施される前の未処理の基板を上記カセット載置部に載置されたカセットから取り出すための基板取り出しハンド、および上記処理部において処理された後の処理済み基板を上記カセット載置部に載置されたカセットに収納するための基板収納ハンドが、平面視において互いに並列に、かつ上記カセット載置部に載置されたカセットに対して互いに独立して進退可能に設けられた基板取り出し／収納機構と、
上記基板取り出しハンドおよび基板収納ハンドのうち少なくともいずれか一方が、上記カセット載置部に載置されたカセットに対向するように、上記基板取り出し／収納機構を移動させる基板取り出し／収納機構移動手段とを備え、
上記カセット載置部に載置される複数個のカセットは、未処理基板のみを収容するロードカセットと、処理済み基板のみを収容するためのアンロードカセットとを含み、
上記カセット載置部は、複数個のカセットを一列状に配置することができるものであり、
これら一列状に配置された複数個のカセットのうちの一方端のカセットは、上記ロードカセットであり、その他方端のカセットは、上記アンロードカセットであって、
上記並列に設けられた上記基板取り出しハンドおよび基板収容ハンドは、上記基板取り出しハンドが上記ロードカセットに近い側に配置され、上記基板収容ハンドが上記アンロードカセットに近い側に配置されており、
上記基板取り出し／収納機構移動手段は、上記一方端のロードカセットに対して上記基 板取り出しハンドが対向する位置と、上記アンロードカセットに対して上記基板収納ハンドが対向する位置との間で、上記基板取り出し／収納機構を移動させるものであることを特徴とする基板処理装置。 - 基板を上記基板取り出しハンドから受け取って上記処理部に搬入するための基板搬入アーム、および基板を上記処理部から搬出して上記基板収納ハンドに受け渡すための基板搬出アームが、互いに独立して上記基板取り出し／収納機構および上記処理部に対して進退可能に設けられた基板搬送機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記基板搬入アームおよび基板搬出アームが、上記基板取り出し／収納機構との間で基板の授受を行い、さらに上記処理部との間で基板の受け渡しを行うように、直線搬送路に沿って上記基板搬送機構を移動させる基板搬送機構移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
- 上記基板搬送機構の基板搬入アームおよび基板搬出アームは、平面視において互いに並列に設けられていることを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置。
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