JP3730803B2

JP3730803B2 - 基板姿勢変換装置および方法

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Publication number: JP3730803B2
Application number: JP11701699A
Authority: JP
Inventors: 博実大塚
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: JP2000306976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤガラス板用等基板を保持部材内に保持した状態でこれら基板の姿勢を変換する基板姿勢変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば，半導体デバイスの製造工程では，基板としての半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）を所定の薬液や純水等の洗浄液によって洗浄し，ウェハの表面に付着したパーティクル，有機汚染物，金属不純物等のコンタミネーションを除去する洗浄装置が使用されている。その中でも，洗浄液が充填された洗浄槽内にウェハを浸漬させて洗浄処理を行うウェット型の洗浄装置は広く普及している。
【０００３】
かかる洗浄装置では，洗浄前のウェハを例えば２５枚保持したキャリアを，搬入部の上面に設けられた搬入側インタフェースポートを介して搬入する。この場合，搬送中にウェハがパーティクルなどによって汚染されないように，容器と，容器の底板が蓋として構成されているＳＭＩＦポッド（ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄＭｅｃｈａｎｉｎｃａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＰｏｄ）と呼ばれる密閉容器内にキャリアごとウェハを収納し，この状態で洗浄装置に搬送している。搬入部は，例えばアクチュエータによって昇降自在な昇降ステージを備え，この昇降ステージを，搬入部の内部と搬入側インタフェースポートとの間で昇降移動させている。そして，搬入されたＳＭＩＦポッドを，予め搬入側インタフェースポートに上昇した昇降ステージ上の所定位置に載置し，その後，昇降テーブルを下降させ，容器を搬入側インタフェースポート上に残したまま，底板ごとキャリアを搬入部の内部に移動する。
【０００４】
そして，ローダに移送したキャリアからウェハ２５枚を一括して取り出す。その後，２５枚のウェハを，洗浄・乾燥処理部に搬送して，バッチ式に洗浄，乾燥処理するようになっている。洗浄・乾燥処理部にて所定の洗浄工程が施されたウェハをアンローダに移送し，予め待機していた空のキャリア内に保持させる。洗浄後のウェハを保持したキャリアを，搬出部の搬出側インタフェースポートを介してＳＭＩＦポッド内に収納して洗浄装置外に搬出する。
【０００５】
ここで，洗浄装置におけるバッチ式の洗浄は，ウェハを垂直姿勢で洗浄槽内に収納し各種の洗浄液を用いて行われる。このバッチ式の洗浄は，所定の間隔をもって垂直姿勢に並べられたウェハ同士の間に洗浄液の上昇流を形成させ，ウェハ表面にまんべんなく洗浄液を供給することによって，洗浄効率の向上が図られている。このため，ウェハを垂直姿勢で洗浄する洗浄装置に対応して，ウェハを垂直姿勢で保持したキャリアをＳＭＩＦポッド内に収納し，ウェハを垂直姿勢で搬送していた。
【０００６】
一方，今日では生産性を向上するために，例えば２００ミリウェハから３００ミリウェハへの大口径化が図られている。このように大口径化されたウェハを前の通りに垂直姿勢で搬送すると，自重と搬送時の振動などによりウェハとキャリアとが擦れ合い，パーティクルの発生の原因となったり，さらにはウェハの下端部に損傷が生じてしまう。そこで，垂直姿勢に比べ搬送時の影響が抑えられるように，ＳＭＩＦポッドにおいては，水平姿勢でウェハを保持したキャリアを収納し，ウェハを水平姿勢で搬送するようにしている。しかしながら，前述したように洗浄槽内ではウェハを垂直姿勢で洗浄するため，クリーンルーム内で搬送する時のウェハの姿勢と洗浄する時とのウェハの姿勢とが一致しない。
【０００７】
そこで，従来この問題に対する解決手段として，例えば特開平８−７８５０２号が知られている。特開平８−７８５０２号に開示されたウェハ姿勢変換装置は，昇降ステージと，キャリアを９０゜回動してウェハの姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換するキャリア回動手段とを一体化して備えている。即ち，ウェハを水平姿勢で保持したキャリアを，昇降ステージによってＳＭＩＦポッドの容器から取り出した後，このキャリアをキャリア回動手段に受け渡す。キャリア回動手段は，キャリアごとウェハを９０゜回動してウェハの姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換する。回動されたキャリアをローダに移送してキャリアから垂直姿勢のウェハを取り出し，以後，洗浄・乾燥処理部において円滑な洗浄，乾燥処理を行う。一方，搬出部では，搬入部とは反対にウェハの姿勢を垂直姿勢から水平姿勢に変換する動作を行うようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，特開平８−７８５０２号のウェハ姿勢変換装置は，昇降ステージとキャリア回動手段とを一体化しており，さらに，昇降ステージによるキャリアの取り出しから始まって，回動されたキャリアをローダに移送してキャリア回動手段から離すまでを連続して行わなければならない。従って，昇降ステージの動作が終了するまでは，キャリア回動手段が待機した状態となり，また，キャリア回動手段の動作が終了するまでは，昇降ステージが待機した状態となってしまう。そして，回動されたキャリアを，ローダに移送しない限りキャリア回動手段にそのまま放置された状態となってしまい，次のキャリアに対して全く行動を起こすことができない。その結果，装置全体としてみれば，稼働効率が低くなる。このことは，キャリアを搬出するときにおいても同様である。
【０００９】
従って本発明の目的は，稼働効率の高い基板姿勢変換装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明は，保持部材内に並列に整列して保持された複数枚の基板の姿勢を変換する装置であって，前記保持部材を搬入または搬出させるインタフェースポートと，前記保持部材を載置させる第１のステージと，前記保持部材を載置させる第２のステージと，前記第１のステージと前記第２のステージとの間で，前記保持部材を搬送し，かつ前記保持部材を９０゜回動して基板の姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換する保持部材回動手段とを備え，前記第１のステージは，インタフェースポートに対して前記保持部材を搬入または搬出させる第１の高さと，前記第１のステージと前記保持部材回動手段との間で前記保持部材を授受させる第２の高さとを昇降自在であり，前記第２のステージに，前記保持部材回動手段に対して前記保持部材を授受する授受位置と前記授受位置とは別の待機位置とを設け，これら授受位置と待機位置との間で前記保持部材を移動させる移動手段を備えていることを特徴とする，基板姿勢変換装置を提供する。
【００１１】
この基板姿勢変換装置によれば，例えば保持部材内で水平姿勢に保持された処理前の基板を工場内で搬送し，その後に適当な処理部で基板を垂直姿勢で処理する場合に，この基板姿勢変換装置を使用することにより処理部に基板を円滑に搬入することができる。
以下，具体的な作用を述べるが，まず，処理前の基板を保持した保持部材を例えば第１のステージに載置する。そして，第１のステージに載置された保持部材を保持部材回動手段が把持し，次いで保持部材を９０゜回動して基板の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換する。保持部材回動手段は保持部材を第２のステージの授受位置に搬送し，授受位置に搬送された保持部材は，移動手段によって待機位置に移動される。このように，第２のステージの授受位置に保持部材がない状態にすることができるので，続けて保持部材を搬入して基板の姿勢を変換することができる。また，第１のステージ，第２のステージ，保持部材回動手段，移動手段を個別に設けているので，先の搬入された保持部材を移動手段によって授受位置から待機位置に移動している間に，保持部材回動手段が次の搬入された保持部材を回動することができる。従って，次々と保持部材を搬入して基板の姿勢を変換することができ，装置の稼働効率を高めることができる。
【００１２】
また，例えば適当な処理部で基板を垂直姿勢で処理し，その後に保持部材内で水平姿勢に保持された処理後の基板を工場内で搬送する場合にも，この基板姿勢変換装置を使用することにより，処理部から基板を円滑に搬出することができる。即ち，例えば，先に説明した基板の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換して処理部に搬入するときの工程と逆の工程を行って，第２のステージから第１のステージに保持部材回動手段が保持部材を搬送する。この場合には，保持部材回動手段が先の搬出される保持部材を回動している間に，移動手段によって，次の搬出される保持部材を待機位置から授受位置に移動させ，第２のステージの授受位置に保持部材を存在させることができる。従って，次々と基板の姿勢を変換して保持部材を搬出することができ，装置の稼働効率を高めることができる。
なお，処理部に対して基板を円滑に搬入出する場合や，工場内で基板を垂直姿勢で搬送し，処理部で基板を水平姿勢で処理する場合にも，この基板姿勢変換装置を使用することができる。また，第２のステージに授受位置と待機位置を設けない代わりに，第１のステージに授受位置と待機位置を設けてもよいし，さらには第１のステージ，第２のステージの両方に，授受位置と待機位置を設けてもよい。また，待機位置に２以上の保持部材を待機させるようにしてもよい。
【００１３】
前記第１のステージに対して前記保持部材が搬入または搬出される第１の高さと，前記第１のステージに対して前記保持部材回動手段が前記保持部材を授受する第２の高さとを設け，少なくとも該第１の高さと該第２の高さとの間で前記第１のステージを昇降させる昇降手段を備えていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば，処理部に基板を搬入する際には，昇降手段によって，第１のステージを第１の高さに上昇させる。この第１のステージに対して，例えば搬送ロボットなどが，処理前の基板を保持した保持部材を搬入して載置する。その後，昇降手段によって，第１のステージを第２の高さに下降させ，保持部材回動手段が保持部材を把持する。以後，基板の姿勢の変換が行われる。
また，処理部から基板を搬出する際には，昇降手段によって，第１のステージを第２の高さに下降させる。この第１のステージに対して，保持部材回動手段が，処理後の基板を保持した保持部材を搬送する。その後，昇降手段によって，第１のステージを第１の高さに上昇させ，搬送ロボットが第１のステージから保持部材を搬出する。
【００１５】
前記保持部材回動手段は，前記保持部材を把持する把持機構と，前記把持機構を支持し，前記把持機構に把持された保持部材を前記第１のテーブルと前記第２のテーブルで搬送するアームとを備え，前記把持機構は前記アームに対して相対的に回動するように支持されていることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば，第１のステージから第２のステージに保持部材を搬送する場合，把持機構が，第１のステージに載置された保持部材を把持する。その後，保持部材を把持した把持機構を９０゜回動することにより保持部材を９０゜回動して基板の姿勢を例えば水平姿勢から垂直姿勢に変換する。その後，アームによって，把持機構に把持された保持部材を第２のステージに搬送する。このとき，把持部材は，アームに対して相対的に回動するように支持されているので，アームを回動させると，基板の姿勢を変えないで，保持部材を第２のステージに搬送することができる。
一方，第２のステージから第１のステージに保持部材を搬送する場合，先ず，把持機構を９０゜回動し，その後，アームを回動させて把持機構をアームに対して相対的に回動させる。これにより，把持機構が第２のステージに載置された保持部材を把持することができる。以後，先の工程とは逆の工程を行って，保持部材を第１のステージに搬送する。
【００１７】
前記保持部材はつば部を備え，前記把持機構は前記つば部を把持するチャックを備えていることが好ましい。かかる構成によれば，把持機構は，チャックによってつば部をしっかりと把持するので，保持部材の回動を安全に行うことができる。
【００１８】
前記第２のステージ上に授受位置と前記授受位置とが並列に配置され，前記移動手段が第２のステージの下方から前記保持部材を支持し，授受位置と待機位置との間で前記保持部材を移動させるように構成されているとよい。
【００１９】
なお，保持部材内に並列に整列して保持された複数枚の基板の姿勢を変換する方法であって，前記保持部材をインタフェースポートに搬入させる工程と，インタフェースポートから第１のステージに前記保持部材を載置させる工程と，前記保持部材を９０゜回動して基板の姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換し，前記第１のステージから第２のステージの授受位置に前記保持部材を搬送する工程と，前記第２のステージにおいて，前記基板の姿勢を変えないで，前記基板の姿勢を維持したまま，前記授受位置から待機位置に前記保持部材を移動させる工程とを有することを特徴とする，基板姿勢変換方法が提供される。
【００２０】
かかる方法によれば，保持部材の回動およびそれに伴う基板の姿勢変換を円滑に行うことができる。また，基板の姿勢の変換の仕方によっては，基板の姿勢を水平姿勢と垂直姿勢とに変換する工程と保持部材を搬送する工程との前後を自由に組み合わせることができる。なお，基板の姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換するとは，基板の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換でき，基板の姿勢を垂直姿勢から水平姿勢に変換できることを意味する。
【００２１】
この基板姿勢変換方法において，前記保持部材の搬送の軌跡が，円弧を描くようにして行われることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態について，以下の添付図面を参照して説明する。本実施の形態は，ウェハの搬入，洗浄，乾燥，搬出までをバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄装置において，この洗浄装置の構成要素として備えられているウェハ姿勢変換装置に関するものである。図１は，本実施の形態にかかるウェハ姿勢変換装置８，２０が備えられている洗浄装置１を側面からみた説明図であり，図２は，洗浄装置１を平面からみた説明図である。
【００２３】
この洗浄装置１は，洗浄前のウェハＷを水平姿勢で保持するキャリアＣを収納しているＳＭＩＦポッド３（ＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄＭｅｃｈａｎｉｎｃａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＰｏｄ）を搬入し，キャリアＣから洗浄前のウェハＷを取り出すまでの動作を行う搬入部４と，ウェハＷに対して所定の洗浄および乾燥工程を行う洗浄・乾燥処理部５と，洗浄後のウェハＷをキャリアＣ内に収納し，キャリアＣをＳＭＩＦポッド３ごと搬出するまでの動作を行う搬出部６との三箇所に大別することができる。
【００２４】
搬入部４は，ＳＭＩＦポッド３を搬入側インタフェースポート７を介して搬入し，その後，ウェハ姿勢変換装置８によって，ＳＭＩＦポッド３からキャリアＣを取り出して，このキャリアＣを９０゜回動してウェハＷの姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換し，その後，キャリアＣをリフタ９によってローダ１０に移送するように構成されている。
【００２５】
洗浄・乾燥処理部５には，その前面側に，搬送装置１１が配置されており，この搬送装置１１は，洗浄装置１の長手方向（図１および図２中のＸ方向）に沿ってスライド自在である。また，搬送装置１１は，昇降自在（図１中のＺ方向）に構成された支持部１２にウェハチャック１３ａ，１３ｂを支持しており，これらウェハチャック１３ａ，１３ｂによって，キャリアＣ２個分の（例えば５０枚の）ウェハＷを一括して保持し，搬入部４側から搬出部６側にウェハＷを搬送することができる。
【００２６】
洗浄・乾燥処理部５においては，例えば薬液を用いて薬液洗浄した後に純水を用いてリンス洗浄を行う，いわゆるワンバス方式の第１の薬液・リンス洗浄装置１４と，第１の薬液・リンス洗浄装置１４で使用された薬液と異なる薬液を用いて薬液洗浄し，その後に純水を用いてリンス洗浄を行う第２の薬液・リンス洗浄装置１５と，搬送装置１１のウェハチャック１３ａ，１３ｂを洗浄，乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置１６と，ウェハＷを例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気を用いて最終的に乾燥させる乾燥装置１７とが搬入部４側から搬出部６側に順次配置されている。
【００２７】
なお以上の配列や薬液・リンス洗浄装置の組合わせは，ウェハＷに対する洗浄の種類によって任意に組み合わせることができる。例えば，ある薬液・リンス洗浄装置を減じたり，逆にさらに他の薬液を用いた薬液・リンス洗浄装置を付加してもよい。
【００２８】
搬出部６は，アンローダ１８にて洗浄後のウェハＷを垂直姿勢でキャリアＣ内に保持させ，その後，このキャリアＣをリフタ１９によってウェハ姿勢変換装置２０に移送し，その後，キャリアＣをＳＭＩＦポッド３内に収納して搬出側インタフェースポート２１を介して搬出するように構成されている。
【００２９】
次に，本実施の形態にかかるウェハ姿勢変換装置８，２０はいずれも同様の構成を有しているので，図３〜図２０を参照しながらウェハ姿勢変換装置８を例にとって説明する。図３は，搬入部２を正面からみた説明図であり，図４，５は，搬入部２を側面からみた説明図であり，図６，搬入部２を平面からみた説明図である。
【００３０】
まず，図３，４，５および図７に示すように，キャリアＣを収納するＳＭＩＦポッド３は，底部が開口している透明な容器３０と，この容器３０の底部を開閉する底板３１とから構成されている。従って，例えば２５枚のウェハＷを並列に整列させて水平姿勢で保持しているキャリアＣを底板３１に載せ，その上から容器３０を被せることにより，キャリアＣを密閉した状態で洗浄装置１に搬送することができる。また，キャリアＣをリフタ９で持ち運ぶために，キャリアＣの開口部３２の一方側につば部３３ａが，他方側につば部３３ｂが設けられている。
【００３１】
ここで，ウェハ姿勢変換装置８は，キャリアＣを載置する第１のステージ３５と，キャリアＣを載置する第２のステージ３６と，第１のステージ３５と第２のステージ３６との間で，キャリアＣを搬送し，かつキャリアＣを図６中のＸ方向を軸として９０゜回動してウェハＷの姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換するキャリア回動手段３７とを備えている。
【００３２】
第１のステージ３５は，搬入側インタフェースポート７の下方に設けられている。また，第１のステージ３５に対してキャリアＣを搬入させる搬入側第１の高さイと，第１のステージ３５に載置されたキャリアＣをキャリア回動手段３７が受け取る搬入側第２の高さロとが設けられている。第１のステージ３５の下面には，アクチュエータ３８の昇降軸３９が接続されている。従って，アクチュエータ３８の稼働によって，第１のステージ３５は，少なくとも搬入側第１の高さイと搬入側第２の高さロとの間で昇降するように構成されている。
【００３３】
搬入側インタフェースポート７には開口部４０が形成されている。図３および図４で実線で示した第１のステージ３５は，アクチュエータ３８の稼働によって，搬入側第１の高さイに上昇し，開口部４０に進入した状態を示している。ＳＭＩＦポッド３を搬入側インタフェースポート７に搬入する際には，この状態で，開口部４０の周縁部にＳＭＩＦポッド３の下面周縁部を載置するとともに，底板３１を第１のステージ３５上に載置する。その後，図５に示すように，アクチュエータ３８の稼働によって，容器３０を搬入側インタフェースポート７に残したまま，第１のステージ３５を搬入側第２の高さロに下降させ，キャリアＣをキャリア回動手段３７に受け渡し可能な状態におく。このように，キャリアＣを外部雰囲気に接触する機会がないまま搬入部４の内部に搬入するので，ウェハＷを清浄な状態に保つことができる。
【００３４】
キャリア回動手段３７は，キャリアＣを把持するアームヘッド４５と，アームヘッド４５を支持し，アームヘッド４５に把持されたキャリＣを第１のステージ３５と第２のステージ３６で搬送するアーム４６と，アーム４６を回動自在に支持する支持部４７とを備えている。また，第２のステージ３６は，レール４８に沿って昇降自在（図３中のＺ方向）な昇降部材４９に取り付けられている。
【００３５】
キャリア回動手段３７の構成について，図８〜図１１に基づいて説明する。まず，図８および図９に示すように，支持部４７には，アーム４６を回動させるモータ５０が取り付けられている。モータ５０の回転軸５１は，支持部４７内に突き出ており，その先端にはプーリ５２が固着されている。このプーリ５２の上方には，プーリ５３が設けられており，プーリ５２とプーリ５３との間には，伝達ベルト５４が巻回されている。そして，プーリ５３には，連結軸５５を介してプーリ５６が連結されている。一方，アーム４６の基端部に接続された回動軸５７は，支持部４７内に突き出ており，前述したようにアーム４６は支持部４７に対して回動自在に支持されている。回動軸５７にはプーリ５８が固着されており，このプーリ５８とプーリ５６との間には，伝達ベルト５９が巻回されている。こうして，モータ５０の回転動力は，プーリ５２，伝達ベルト５４，プーリ５３，５６，伝達ベルト５９，プーリ５８，回動軸５７に伝達されて，アーム４６を回動させるようになっている。
【００３６】
また，支持部４７には，アームヘッド４５を回動させるモータ６０が取り付けられている。モータ６０の回転軸（図示せず）は，支持部４７内に突き出ており，その先端にはプーリ６１が固着されている。このプーリ６１の上方には，プーリ６２が設けられており，プーリ６２とプーリ６１との間には，伝達ベルト６３が巻回されている。そして，このプーリ６２には，連結軸（図示せず）を介してプーリ６４が接続されている。さらに，このプーリ６４の上方には，プーリ６５が設けられており，プーリ６４とプーリ６５との間には，伝達ベルト６６が巻回されている。また，アームヘッド４５の基端部内にはプーリ６７が設けられており，このプーリ６７とプーリ６５とは，前記回動軸５７及びプーリ５８内を回動自在に貫通している連結軸６８によって連結されている。一方，アームヘッド４５に接続された回動軸６９は，アーム４６内に突き出ており，アームヘッド４５は，アーム４６に対して回動自在に支持されている。回動軸６９にはプーリ７０が固着されており，このプーリ７０とプーリ６７との間には，伝達ベルト７１が巻回されている。こうして，モータ６０の回転動力は，プーリ６１，伝達ベルト６３，プーリ６２，６４，伝達ベルト６６，プーリ６５，連結軸６８，プーリ６７，伝達ベルト７１，プーリ７０，回動軸６９に伝達されて，アームヘッド４５を回動させるようになっている。
【００３７】
アームヘッド４５は，図１０〜図１２に示すように，ケーシング８０内に，左右対称の開閉チャック８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂを備え，これら開閉チャック８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂは，シリンダ機構８３の伸縮稼働によってキャリアＣのつば部３３ａ，３３ｂを把持または開放するように構成されている。開閉チャック８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂは何れも同様の構成を有しているので，開閉チャック８１ａ，８１ｂを例にとって説明する。
【００３８】
開閉チャック８１ａは，リンク機構８４ａとリンク機構８４ａに回動自在に接続され，かつ先端が突起しているクランプ部８５ａとを有し，開閉チャック８１ｂは，リンク機構８４ｂとリンク機構８４ｂに回動自在に接続され，かつ先端が突起しているクランプ部８５ｂとを有している。クランプ部８５ａ，８５ｂは，ケーシング８０内から外部に露出できるようになっている。一方，キャリアＣには，クランプ部８５ａに対応した穴部８６ａと，クランプ部８５ｂに対応した穴部８６ｂとが設けられている。また，このケーシングの手前側（図１１および図１２の下側）には，キャリアＣの存在を感知すると共に，キャリアＣを前後方向（図１１および図１２中のＹ方向）に動かさないためのブロック８７ａ，８７ｂが設けられている。なお，開閉チャック８２ａ，８２ｂも，同様につば部３３ａ，３３ｂを把持または開放するように構成されている
【００３９】
前述したようにキャリアＣを下降させる際には，図３に示すように，邪魔にならないように，アームヘッド４５及びアーム４６を実線で示す位置に回動させて，斜めに傾いた姿勢で待機させる。その後にキャリアＣがキャリア回動手段３７に受け渡し可能な状態になると，アームヘッド４５及びアーム４６を，図３中の二点鎖線４５’４６’に示す位置に回動させ，図５に示すように，キャリアＣをキャリア回動手段３７が把持できるようになっている。このとき，図１１に示すように，ブロック８７ａがつば部３３ａに，ブロック８７ｂがつば部３３ｂにそれぞれ当たり，キャリアＣを感知できるようになっている。そして，図１２に示すように，シリンダ機構８３の伸張稼働によってリンク機構８４ａ，８４ｂを回動させ，穴部８６ａにクランプ部８５ａを，穴部８６ｂにクランプ部８５ｂをそれぞれはめ込ませる。こうして，開閉チャック８１ａ，８２ａはつば部３３ａに，開閉チャック８１ｂ，８２ｂはつば部３３ｂにそれぞれ固着した状態となる。つば部３３ａはブロック部８７ａとクランプ部８５ａとの間で，つば部３３ｂはブロック部８７ｂとクランプ部８５ｂとの間でそれぞれ挟持されるので，キャリア回動手段３７は，キャリアＣを前後方向に揺らすことなく搬送することができる。また，左右方向の揺れは，クランプ部８５ａ，８５ｂ同士でキャリアＣを左右から挟持することにより防止している。また，穴部８６ａにクランプ部８５ａの先端を，穴部８６ｂにクランプ部８５ｂの先端をそれぞれはめ込んでいるので，搬送中にキャリアＣが滑って落下するようなことはなく，さらに上下方向の揺れを防止することができる。
【００４０】
キャリア回動手段３７が，第１のテーブル３５と第２のテーブル３６と間でキャリアＣを搬送する場合について図１３〜図１６に基づいて説明する。まず図１３は，図１２に示したような，キャリア回動手段３７がキャリアＣを把持した際の様子を側面から示したものである。次いで，図１４に示すように，第１のステージ３５を搬入側第２の高さロよりも低い位置に下降させ，キャリアＣから底板３１を離してキャリアＣをキャリア回動手段３７に受け渡す。これにより，キャリア回動手段３７がキャリアＣを回動できる状態となる。
【００４１】
次いで，図１５に示すように，キャリア回動手段３７は，アームヘッド４５を９０゜回動してキャリアＣを９０゜回動し，ウェハＷの姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換するようになっている。次いで，図１６に示すように，アーム４６を９０゜回動してキャリアＣを第２のテーブル３６に搬送するようになっている。この場合，キャリア回動手段３７は，ウェハＷの姿勢を変えないで，ウェハＷの姿勢を垂直姿勢に維持したまま，円弧を描くようにしてキャリアＣを搬送するようになっている。この状態から，図１１に示したように，開閉チャック８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂを開放させて第２のステージ３６にキャリアＣを受け渡すようになっている。なお，第２のステージ３６から第１のステージ３５にキャリアＣを搬送する際には，以上説明した工程とは逆の工程を行うようになっている。
【００４２】
図３，図６および図１７に示すように，第２のステージ３６には，キャリア回動手段３７に対してキャリアＣを授受する授受位置９０とキャリアＣを待機させる待機位置９１とが設けられている。これら授受位置９０と待機位置９１とは，第２のステージ３６上に並列に配置されている。図６に示すように，授受位置９０には開口部９２が形成され，待機位置９１にも，開口部９３が形成されている。これら開口部９２，９３は，通過部９４によって連通されている。各開口部９２，９３の周縁部に，キャリアＣの下面周縁を載置するようになっている。
【００４３】
第２のステージ３６の下方には，移動テーブル１００が設けられている。この移動テーブル１００は，第２のステージ３６の下方からキャリアＣを支持し，授受位置９０と待機位置９１との間でキャリアＣを移動させるように構成されている。即ち，移動テーブル１００の下面には，シリンダ１０１のロッド１０２が接続されており，このシリンダ１０１は，レール１０３に沿ってスライド自在なスライド部材１０４の上面に支持されている。従って，移動テーブル１００は，昇降自在（図３および図１７中のＺ方向）であると共に，授受位置９０と待機位置９１の配置方向と平行な方向（図３，図６および図１７中のＹ方向）に移動自在である。
【００４４】
移動テーブル１００が，授受位置９０と待機位置９１と間でキャリアＣを移動する場合について図１８〜図２０に基づいて説明する。図１８に示すように，移動テーブル１００は，上昇して授受位置９０に搬送されたキャリアＣを受容し，図１９に示すように，待機位置９１の上方にまで移動する。そして，図２０に示すように，下降して第２のテーブル３６上にキャリアＣを載せ，待機位置９１への移動を完了するようになっている。なお，待機位置９１から授受位置９０にキャリアＣを移動する際には，以上説明した工程とは逆の工程を行うようになっている。
【００４５】
リフタ９は，一対の把持部１１０ａ，１１０ｂを備え，図６中のＸ方向，図３及び図６中のＹ方向，図３中のＺ方向に移動自在に構成されている。授受位置９０と待機位置９１にキャリアＣが載置されて第２のテーブル３６にキャリアＣが二つ揃うと，第２のテーブル３６は，図３に示すように上昇するようになっている。その後，このリフタ９によって，第２のテーブル３６からローダ１０にキャリアＣを移送するようになっている。そして，ローダ１０で，ハンド９５によって，キャリアＣから垂直姿勢でウェハＷを取り出すようになっている。
【００４６】
なお，図２１に示すように，ウェハ姿勢変換装置２０も，ウェハ姿勢変換装置８と同様の構成を有しており，洗浄後のウェハＷを垂直姿勢で収納したキャリアＣを９０゜回動してウェハＷの姿勢を垂直姿勢から水平姿勢に変換するようになっている。なお，搬出側第２の高さニでは，キャリア回動手段３７が第２のステージからキャリアＣを受け取り，搬出側第１の高さハでは，第１のステージ３５に載置されたキャリアＣがＳＭＩＦポッド内に収納されて外部に搬出されるようになっている。
【００４７】
次に，以上に構成された本実施の形態にかかるウェハ姿勢変換装置８の作用，効果を洗浄装置１におけるウェハＷの所定の洗浄工程に基づいて説明する。先ず，キャリアＣ内で水平姿勢に保持された洗浄前のウェハＷをクリーンルーム内で搬送し，その後に洗浄装置１の洗浄・乾燥処理部５でウェハＷを垂直姿勢で処理する場合に，このウェハ姿勢変換装置８を使用することにより洗浄・乾燥処理部５にウェハＷを円滑に搬入することができる。
【００４８】
即ち，未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ水平姿勢でキャリアＣに保持させ，このキャリアＣを収納したＳＭＩＦポッド３を，例えば搬送ロボット（図示せず）が搬入部４の搬入側インタフェースポート７に搬入する。このとき，第１のステージ３５を予め搬入側第１の高さイに上昇させておき，この第１のステージ３５上にＳＭＩＦポッド３を載置する。そして，図５に示したように，第１のステージ３５を搬入側第２の高さロまで下降させ，ＳＭＩＦポッド３の容器３０からキャリアＣを取り出す。
【００４９】
次いで，キャリア回動手段３７が，第１のステージ３５から第２のステージ３６にキャリアＣを搬送する。即ち，図１３〜図１６に示したように，アームヘッド４５が，第１のステージ３５に載置されたキャリアＣを把持する。その後，アーム４６を固定した状態で，アームヘッド４５を９０゜回動することによりキャリアＣを９０゜回動してウェハＷの姿勢を垂直姿勢から水平姿勢に変換する。こうして，キャリアＣの回動およびそれに伴うウェハＷの姿勢変換を円滑に行うことができる。しかも，この場合，図１１に示したように，アームヘッド４５は，開閉チャック８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂによってキャリアＣのつば部３３ａ，３３ｂをしっかりと把持するので，キャリア回動手段３７はキャリアＣの回動を安全に行うことができる。
【００５０】
その後，アーム４６を９０゜回動させ，キャリアＣを把持したアームヘッド４５をアーム４６に対して相対的に回動させ，ウェハＷの姿勢を変えないで，ウェハＷの姿勢を垂直姿勢に維持したまま，授受位置９０に搬送する。このキャリアＣの搬送の軌跡は，円弧に描くようにして行われる。そして，図１８〜図２０に示したように，授受位置９０に搬送されたキャリアＣは，移動テーブル１００によって待機位置９１に移動され，授受位置９０を空かせる。
【００５１】
一方，キャリアＣを移動している間，第１のステージ３５を搬入側第１の高さイに上昇させて底板３１をＳＭＩＦポッド３に戻す。空になったＳＭＩＦポッド３は，搬入側インタフェースポート７から搬出され，代わりに次のＳＭＩＦポッド３を搬入側インタフェースポート７に搬入する。そして，第１のステージ３５を搬入側第２の高さロに下降させ，キャリア回動手段３７が次の搬入されたキャリアＣを把持できるようにする。授受位置９０が空いているので，先と同様に，キャリア回動手段３７は次の搬入されたキャリアＣを９０゜回動し，第２のステージ３６の授受位置９０に搬送する。こうして，第２のステージ３６上に２個のキャリアＣが揃うと，第２のステージ３６を上昇させる。そして，リフタ９は，第２のステージ３６からローダ１０にキャリアＣを移送する。ローダ１０にてキャリアＣから垂直姿勢のウェハＷが取り出され，ウェハＷは洗浄・乾燥処理部５に搬送される。なお，ウェハＷが取り出されて空になったキャリアＣは，ローダ１０から洗浄装置１に備えられたストック部（図示せず）に運ばれる。
【００５２】
このように，ウェハ姿勢変換装置８によれば，第２のステージ３６の授受位置９０にキャリアＣがない状態とすることができるので，続けてキャリアＣを搬入してウェハＷの姿勢を変換することができる。しかも，第１のステージ３５，第２のステージ３６，キャリア回動手段３７，移動ステージ１００を個別に設けているので，回動されたキャリアＣを移動ステージ９０によって授受位置９０から待機位置９１に移動している間に，キャリア回動手段３７が次の搬入されたキャリアＣを回動することができる。従って，次々とキャリアＣを搬入してウェハＷの姿勢を変換することができ，装置の稼働効率を高めることができる。
【００５３】
また，ウェハ姿勢変換装置２０を使用することにより，洗浄・乾燥処理部５からウェハＷを円滑に搬出することができる。
即ち，先に説明したウェハＷの姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換して洗浄・乾燥処理５に搬入するときの工程と逆の工程を行って，ウェハ姿勢変換装置２０において，キャリア回動手段３７が，第２のステージ３６から第１のステージ３５にキャリアＣを搬送する。
【００５４】
特にキャリアＣを９０゜回動する際には，図２２に示すように，アーム４６を固定した状態でアームヘッド４５を９０゜回動する。その後，図２３に示すように，アーム４６を回動させてアームヘッド４５をアーム４６に対して相対的に回動させる。これにより，アームヘッド４５が第２のステージ３６に載置されたキャリアＣを把持することができる。以後，図１３〜図１６で説明した工程とは逆の工程を行って，キャリアＣを第１のステージ３５に搬送する。
【００５５】
この場合，キャリア回動手段３７が先の搬出されるキャリアＣを回動している間に，移動テーブル１００によって，次の搬出されるキャリアＣを待機位置９１から授受位置９０に移動させ，授受位置９０にキャリアＣを存在させることができる。従って，次々とウェハＷの姿勢を変換してキャリアＣを搬出することができ，ウェハ姿勢変換装置２０の稼働効率を高めることができる。
【００５６】
かくして，本実施の形態のウェハ姿勢変換装置８，２０によれば，次々とウェハＷの搬入や搬出を行って高い稼働効率を実現することができるので，洗浄・乾燥処理部５のスループットを向上することができる。その結果，洗浄装置１の処理能力を増大させることができる。
【００５７】
なお，洗浄・乾燥処理部５に洗浄前のウェハＷを搬入する機能と，洗浄・乾燥処理部５から洗浄前のウェハＷを搬出する機能とを兼ね備えるように構成された搬入出部や，クリーンルーム内でウェＷを垂直姿勢で搬送する一方で，ウェハＷを水平姿勢で洗浄処理する場合にも，これらウェハ姿勢変換装置８，２０を使用することができる。また，第２のステージ３６に授受位置９０と待機位置９１を設けない代わりに，第１のステージ３５に授受位置９０と待機位置９１を設けてもよいし，さらには第１のステージ３５，第２のステージ３６の両方に，授受位置９０と待機位置９１を設けてもよい。また，待機位置９１は，２以上のキャリアＣを待機できるだけの広さを有していても良い。
【００５８】
なお，本発明は，バッチ式にウェハを洗浄する洗浄装置に即して説明したが，これに限らず所定の処理を行うその他の装置，例えば枚様式にウェハを洗浄する装置やウェハ上に所定の処理液を塗布する装置などにも適用することができる。また基板にはウェハを使用した例を挙げて説明したが，本発明はかかる例には限定されず，例えばＬＣＤ基板や他の基板にも応用することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば，次々と基板の搬入や搬出を行って高い稼働効率を実現することができるので，適当な処理部のスループットを向上することができる。その結果，例えば，この基板姿勢変換装置を構成要素として備えた処理装置の処理能力を増大させることができる。特に，基板の搬入や搬出を円滑に行うことができる。また，保持部材の搬送において，保持部材の回動およびそれに伴う基板の姿勢変換を円滑に行うことができ，さらに，保持部材の回動を安全に行うことができる。また，授受位置と待機位置との間で保持部材を円滑に移動させることができる。
【００６０】
本発明によれば，保持部材の回動およびそれに伴う基板の姿勢変換を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるウェハ姿勢変換装置を備えた洗浄装置の側面説明図である。
【図２】図１の洗浄装置の平面説明図である。
【図３】搬入部の様子を示す正面説明図である。
【図４】第１のステージが搬入側第１の高さに上昇した際の搬入部の様子を示す側面説明図である。
【図５】第１のステージが搬入側第２の高さに下降した際の搬入部の様子を示す側面説明図である。
【図６】搬入部の様子を示す平面説明図である。
【図７】ＳＭＩＦポッドおよびキャリアの斜視図である。
【図８】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段の内部構造を示す説明図である。
【図９】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段の内部構造を示す断面説明図である。
【図１０】アームヘッドの内部構造を示す断面説明図である。
【図１１】キャリアを開放している開閉チャックの様子を示す平面説明図である。
【図１２】キャリアを把持している開閉チャックの様子を示す平面説明図である。
【図１３】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第１の動作説明図である。
【図１４】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第２の動作説明図である。
【図１５】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第３の動作説明図である。
【図１６】搬入部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第４の動作説明図である。
【図１７】搬入部のウェハ姿勢変換装置の要部を拡大した側面説明図である，
【図１８】移動テーブルによるキャリアの移動を側面からみた第１の動作説明図である。
【図１９】移動テーブルによるキャリアの移動を側面からみた第２の動作説明図である。
【図２０】移動テーブルによるキャリアの移動を側面からみた第３の動作説明図である。
【図２１】搬出部の様子を示す後面説明図である。
【図２２】搬出部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第１の動作説明図である。
【図２３】搬出部のウェハ姿勢変換装置に設けられたキャリア回動手段を側面からみた第２の動作説明図である。
【符号の説明】
１洗浄装置
８，２０ウェハ姿勢変換装置
３５第１のステージ
３６第２のステージ
３７キャリア回動手段
３８アクチュエータ
４５アームヘッド
４６アーム
８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ開閉チャック
９０授受位置
９１待機位置
１００移動テーブル
Ｗウェハ
Ｃキャリア
イ搬入側第１の高さ
ロ搬入側第２の高さ
ハ搬出側第１の高さ
ニ搬出側第２の高さ

Claims

保持部材内に並列に整列して保持された複数枚の基板の姿勢を変換する装置であって，
前記保持部材を搬入または搬出させるインタフェースポートと，
前記保持部材を載置させる第１のステージと，
前記保持部材を載置させる第２のステージと，
前記第１のステージと前記第２のステージとの間で，前記保持部材を搬送し，かつ前記保持部材を９０゜回動して基板の姿勢を水平姿勢と垂直姿勢に変換する保持部材回動手段とを備え，
前記第１のステージは，インタフェースポートに対して前記保持部材を搬入または搬出させる第１の高さと，前記第１のステージと前記保持部材回動手段との間で前記保持部材を授受させる第２の高さとを昇降自在であり，
前記第２のステージに，前記保持部材回動手段に対して前記保持部材を授受する授受位置と前記授受位置とは別の待機位置とを設け，これら授受位置と待機位置との間で前記保持部材を移動させる移動手段を備えていることを特徴とする，基板姿勢変換装置。
前記保持部材回動手段は，前記保持部材を把持する把持機構と，前記把持機構を支持し，前記把持機構に把持された保持部材を前記第１のステージと前記第２のステージで搬送するアームとを備え，前記把持機構は前記アームに対して相対的に回動するように支持されていることを特徴とする，請求項１に記載の基板姿勢変換装置。
前記保持部材はつば部を備え，前記把持機構は前記つば部を把持するチャックを備えていることを特徴とする，請求項２に記載の基板姿勢変換装置。
前記第２のステージ上に前記授受位置と前記待機位置とが並列に配置され，前記移動手段が第２のステージの下方から前記保持部材を支持し，授受位置と待機位置との間で前記保持部材を移動させるように構成されていることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の基板姿勢変換装置。