JP5100179B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

複数の半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を連続して処理する基板処理装置に関する。
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。一般に、これらの各種処理を実行する処理ユニットと処理ユニットに基板を搬送する搬送ロボットとを組み込んで１台の基板処理装置が構成されている。例えば、基板にレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニット、基板に現像処理を行う現像処理ユニットおよびそれらの間で基板を搬送する搬送ロボットを組み込んだ装置がいわゆるコータ＆デベロッパとして広く使用されている。
このような基板処理装置の一例として、例えば特許文献１には、１台の搬送ロボットとその搬送対象となる複数の処理ユニットとをもって１つのセルを構成し、複数のセルを並設するとともに、セル間に基板受渡部を設けて隣接するセルの搬送ロボット間の基板の受け渡しを基板受渡部を介して実行するコータ＆デベロッパが開示されている。
特開２００５−９３６５３号公報
特許文献１に開示の装置は、基板にレジスト塗布処理および現像処理を行うものであったが、これと同様に複数のセルを基板受渡部を介して接続するという構成を他の種の処理を行う装置、例えばブラシを使用して基板を洗浄する洗浄処理装置に適用することも考えられる。すなわち、未処理基板および処理済基板を集積するインデクサセルとブラシ洗浄ユニットを配置した洗浄処理セルとを基板受渡部を介して接続することにより洗浄処理装置を構成する。インデクサセルおよび洗浄処理セルのそれぞれには各セル専用の搬送ロボットを配設する。
しかしながら、特許文献１に開示されているようないわゆるコータ＆デベロッパと比較して、洗浄処理装置のサイクル時間は短く、インデクサセルから洗浄処理セルに渡された未処理基板が非常に短い時間で洗浄処理を完了してインデクサセルに戻ってくることとなる。このため、洗浄処理装置においては、全体としてのスループットがインデクサでの処理時間によって規定されるインデクサ律速となることが多い。
従って、スループットを向上させるためにはインデクサセルの処理速度を上げる必要があり、具体的にはインデクサセルの搬送機構の動作速度を速くすることが考えられる。ところが、単に搬送機構の動作速度を早くしただけでは、過度に速度を上げたときに基板の安定搬送が困難になるという問題も発生する。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の基板を連続して処理する基板処理装置において、未処理基板および処理済基板を集積する基板集積部と、基板に対して処理を行う基板処理部と、前記基板集積部と前記基板処理部との間の基板の受け渡しに使用される基板受渡部と、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の搬送アームを備え、前記基板集積部と前記基板受渡部との間で基板を搬送する第１搬送機構と、前記基板受渡部と前記基板処理部との間で基板を搬送する第２搬送機構と、未処理の基板を前記基板集積部から取り出して前記基板受渡部に搬送するとともに、前記基板受渡部に置かれた処理済の基板を受け取って前記基板集積部に搬送するように前記第１搬送機構を制御する搬送制御手段と、を備え、前記第１搬送機構は、前記Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板を保持してＮ枚の未処理基板を前記基板集積部から同時に搬送して前記基板受渡部に同時に搬入し、前記基板受渡部は、前記基板集積部から前記基板処理部へと向かう未処理基板を載置する（Ｎ＋１）以上の送り載置部を備えることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記第１搬送機構は、前記Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の処理済基板を保持してＮ枚の処理済基板を前記基板受渡部から同時に受け取って前記基板集積部に同時に搬送し、前記基板受渡部は、前記基板処理部から前記基板集積部へと向かう処理済基板を載置する（Ｎ＋１）以上の戻り載置部をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記送り載置部および前記戻り載置部のそれぞれの数は（Ｎ＋１）であることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記（Ｎ＋１）以上の送り載置部は一方向に沿って配列されており、前記（Ｎ＋１）以上の送り載置部のうち前記配列の一端側からＮ個の載置部と前記配列の他端側からＮ個の載置部とに重複する重複載置部が存在する場合は、Ｎ枚の未処理基板を搬送する前記第１搬送機構が当該Ｎ枚の未処理基板のうち先に処理する基板を優先して前記重複載置部に搬入するように前記搬送制御手段が制御することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理装置において、前記重複載置部が存在する場合に、前記第１搬送機構が１枚の未処理基板を搬送するときは前記重複載置部を避けて当該１枚の未処理基板を前記基板受渡部に搬入するように前記搬送制御手段が制御することを特徴とする。
請求項１から請求項５の発明によれば、基板受渡部に基板集積部から基板処理部へと向かう未処理基板を載置する（Ｎ＋１）以上の送り載置部を備え、第１搬送機構がＮ本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板を保持してＮ枚の未処理基板を基板集積部から同時に搬送して基板受渡部に同時に搬入するため、基板１枚あたりの搬送所要時間が短くなり、装置全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、特に請求項４の発明によれば、Ｎ枚の未処理基板を搬送する第１搬送機構が当該Ｎ枚の未処理基板のうち先に処理する基板を優先して重複載置部に搬入するため、後続するＮ枚同時搬送を円滑に実行することができ、装置全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、特に請求項５の発明によれば、第１搬送機構が１枚の未処理基板を搬送するときは重複載置部を避けて当該１枚の未処理基板を基板受渡部に搬入するため、後続するＮ枚同時搬送を円滑に実行することができ、装置全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線から見た図である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。基板処理装置１は、複数枚の半導体ウェハ等の基板に連続してスクラブ洗浄処理を行う洗浄装置であり、インデクサセルＩＤ、第１洗浄処理セルＳＰ１および第２洗浄処理セルＳＰ２の３つのセルを並設して構成されている。
インデクサセルＩＤは、装置外から受け取った未処理基板を第１洗浄処理セルＳＰ１や第２洗浄処理セルＳＰ２に払い出すとともに、洗浄処理セルＳＰ１，ＳＰ２から受け取った処理済基板を装置外に搬出するためのセルである。インデクサセルＩＤは、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）をＹ軸方向に並べて載置するキャリアステージ１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納するインデクサロボット１２とを備えている。
キャリアステージ１１に対しては、未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣが装置外部からＡＧＶ(Automated Guided Vehicle)等によって搬入されて載置される。また、装置内でのスクラブ洗浄処理が終了した基板Ｗはキャリアステージ１１に載置されたキャリアＣに再度格納される。処理済みの基板Ｗを格納したキャリアＣもＡＧＶ等によって装置外部に搬出される。すなわち、キャリアステージ１１は、未処理の基板Ｗおよび処理済みの基板Ｗを集積する基板集積部として機能する。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。
第１実施形態のインデクサロボット１２は、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂと、それらを搭載するアームステージ１２ｂと、可動台１２ａと、を備えている。可動台１２ａは、キャリアステージ１１と平行に（Ｙ軸方向に沿って）延びるボールネジ１２ｃに螺合されるとともに、２本のガイドレール１２ｄに対して摺動自在に設けられている。よって、図示を省略する回転モータによってボールネジ１２ｃが回転すると、可動台１２ａを含むインデクサロボット１２の全体がＹ軸方向に沿って水平移動する。
可動台１２ａ上にアームステージ１２ｂが搭載されている。可動台１２ａには、アームステージ１２ｂを鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿った軸心周りにて旋回駆動するモータおよび鉛直方向に沿って昇降移動させるモータ（いずれも図示省略）が内蔵されている。そして、このアームステージ１２ｂ上に上述した２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂが上下に所定のピッチを隔てて配設されている。図１に示すように、搬送アーム１３ａ，１３ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のフレームの内側から内方に突き出た複数本のピンで基板Ｗの周縁を下方から支持することによって、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂはそれぞれ１枚の基板Ｗを保持することができる。また、各搬送アーム１３ａ，１３ｂは、アームステージ１２ｂに装備されたスライド駆動機構（図示省略）によって、それぞれ独立して水平方向（アームステージ１２ｂの旋回半径方向）に進退移動可能に構成されている。
このような構成により、搬送アーム１３ａ，１３ｂは、Ｙ軸方向に沿った水平移動、昇降移動、水平面内での旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行うことが可能である。そして、インデクサロボット１２は、各搬送アーム１３ａ，１３ｂをキャリアステージ１１に載置されたキャリアＣおよび後述の基板受渡部５０の各基板載置部にアクセスさせ、キャリアステージ１１と基板受渡部５０との間で基板Ｗを搬送する。
インデクサセルＩＤに隣接して第１洗浄処理セルＳＰ１が設けられている。インデクサセルＩＤと第１洗浄処理セルＳＰ１との間には雰囲気遮断用の隔壁が設けられており、その隔壁の一部を貫通して基板受渡部５０が設けられている。すなわち、基板受渡部５０はインデクサセルＩＤと第１洗浄処理セルＳＰ１との接続部分に設けられているものであり、両セル間での基板Ｗの受け渡しのために介在している。
図３は、基板受渡部５０の構成を示す図である。第１実施形態の基板受渡部５０は、６段の基板載置部を鉛直方向に積層して構成されている。上側３段の基板載置部は第１洗浄処理セルＳＰ１からインデクサセルＩＤに処理済みの基板Ｗを渡すための戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３である。また、下側３段の基板載置部はインデクサセルＩＤから第１洗浄処理セルＳＰ１に未処理の基板Ｗを渡すための送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３である。すなわち、基板受渡部５０は、上から順に戻り載置部ＲＰＡＳＳ１，ＲＰＡＳＳ２，ＲＰＡＳＳ３、送り載置部ＳＰＡＳＳ１，ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３を積層配置して構成されている。
各基板載置部（送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３および戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３のそれぞれ）は、平板のプレート上に３本の固定支持ピンを立設して構成されている。各基板載置部に対しては、インデクサセルＩＤのインデクサロボット１２および第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１のそれぞれがアクセスして基板Ｗの受け渡しを行うことが可能である。インデクサセルＩＤのインデクサロボット１２はキャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に載置し、それを第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１が受け取って取り出す。逆に、搬送ロボットＴＲ１は洗浄後の処理済基板Ｗを戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３に載置し、それをインデクサロボット１２が受け取って取り出し、キャリアＣに収納する。なお、送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３および戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３のそれぞれには、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、インデクサロボット１２や搬送ロボットＴＲ１が各基板載置部に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。
また、送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３の鉛直方向の配列ピッチおよび戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３の鉛直方向の配列ピッチは、インデクサロボット１２における２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂの配設ピッチと等しい。従って、インデクサロボット１２は２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂを同時に隣接する基板載置部（例えば、送り載置部ＳＰＡＳＳ１と送り載置部ＳＰＡＳＳ２）にアクセスさせることができる。なお、戻り載置部ＲＰＡＳＳ３と送り載置部ＳＰＡＳＳ１とに同時にアクセスすることはできない。
第１洗浄処理セルＳＰ１および第２洗浄処理セルＳＰ２はともに基板Ｗにスクラブ洗浄処理を行うセルである。第１実施形態においては、第１洗浄処理セルＳＰ１が基板Ｗの表面洗浄処理を行い、第２洗浄処理セルＳＰ２が基板Ｗの裏面洗浄処理を行う。第１洗浄処理セルＳＰ１は、基板Ｗの表面（デバイスパターン形成面）にスクラブ洗浄処理を行う洗浄処理部ＳＳ１，ＳＳ２と、洗浄処理部ＳＳ１，ＳＳ２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。
第１洗浄処理セルＳＰ１においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んで洗浄処理部ＳＳ１と洗浄処理部ＳＳ２とが対向して配置されている。具体的には、洗浄処理部ＳＳ１が装置背面側に、洗浄処理部ＳＳ２が装置正面側に、それぞれ位置している。洗浄処理部ＳＳ１および洗浄処理部ＳＳ２はともに同様の構成を備えた４つの洗浄処理ユニットを積層配置して構成されている。第１洗浄処理セルＳＰ１の各洗浄処理ユニットは、基板Ｗを水平姿勢で保持して鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるスピンチャック２２、スピンチャック２２上に保持された基板Ｗの表面に当接または近接してスクラブ洗浄を行う洗浄ブラシ２３、基板Ｗの表面に洗浄液（例えば純水）を吐出するノズル、スピンチャック２２を回転駆動させるスピンモータおよびスピンチャック２２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ等を備えている。
搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを水平姿勢で保持する２個の保持アーム６ａ，６ｂを上下に近接させて備えている。保持アーム６ａ，６ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピンで基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。
搬送ロボットＴＲ１の基台８は装置基台（装置フレーム）に対して固定設置されている。この基台８上に、ガイド軸９ａが立設されるとともに、ベルト駆動機構９ｂが設けられている。ベルト駆動機構９ｂは、パルスモータによって上下２つのプーリ間でタイミングベルトを回走させる。ベルト駆動機構９ｂがタイミングベルトを回走させると、それに接続された昇降台１０ａがガイド軸９ａに案内されて鉛直方向に沿って昇降する。
また、昇降台１０ａ上にアーム基台１０ｂが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台１０ａには、アーム基台１０ｂを旋回駆動するモータが内蔵されている。そして、このアーム基台１０ｂ上に上述した２個の保持アーム６ａ，６ｂが上下に配設されている。各保持アーム６ａ，６ｂは、アーム基台１０ｂに装備されたスライド駆動機構によって、それぞれ独立して水平方向（アーム基台１０ｂの旋回半径方向）に進退移動可能に構成されている。
このような構成によって、搬送ロボットＴＲ１は２個の保持アーム６ａ，６ｂをそれぞれ個別に基板受渡部５０，６０および洗浄処理部ＳＳ１，ＳＳ２に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。なお、搬送ロボットＴＲ１の昇降駆動機構として、ボールネジを使用したネジ送り機構などの他の機構を採用するようにしても良い。
第２洗浄処理セルＳＰ２は第１洗浄処理セルＳＰ１に隣接して設けられている。第１洗浄処理セルＳＰ１と第２洗浄処理セルＳＰ２との間にも雰囲気遮断用の隔壁が設けられており、その隔壁の一部を貫通して基板受渡部６０が設けられている。すなわち、基板受渡部６０は第１洗浄処理セルＳＰ１と第２洗浄処理セルＳＰ２との接続部分に設けられているものであり、両セル間での基板Ｗの受け渡しのために介在している。
基板受渡部６０は、２段の基板載置部を鉛直方向に積層して構成されている。各段の基板載置部自体は基板受渡部５０のものと同様であり、平板のプレート上に３本の固定支持ピンを立設して構成されている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、第２洗浄処理セルＳＰ２から第１洗浄処理セルＳＰ１へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、第２洗浄処理セルＳＰ２の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ４に載置した基板Ｗを第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、第１洗浄処理セルＳＰ１から第２洗浄処理セルＳＰ２へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ５に載置した基板Ｗを第２洗浄処理セルＳＰ２の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。なお、基板載置部ＰＡＳＳ４，ＰＡＳＳ５には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が各基板載置部に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。
第２洗浄処理セルＳＰ２は、基板Ｗの裏面にスクラブ洗浄処理を行う洗浄処理部ＳＳ３，ＳＳ４と、基板Ｗの表裏を反転させる反転ユニット４１，４２と、洗浄処理部ＳＳ３，ＳＳ４および反転ユニット４１，４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。
第２洗浄処理セルＳＰ２においては、搬送ロボットＴＲ２を挟んで洗浄処理部ＳＳ３と洗浄処理部ＳＳ４とが対向して配置されている。具体的には、洗浄処理部ＳＳ３が装置背面側に、洗浄処理部ＳＳ４が装置正面側に、それぞれ位置している。洗浄処理部ＳＳ３および洗浄処理部ＳＳ４はともに同様の構成を備えた４つの洗浄処理ユニットを積層配置して構成されている。第２洗浄処理セルＳＰ２の各洗浄処理ユニットは、第１洗浄処理セルＳＰ１の洗浄処理ユニットと概ね同様の構成を備えており、基板Ｗを水平姿勢で保持して鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるスピンチャック３２、スピンチャック３２上に保持された基板Ｗの裏面に当接または近接してスクラブ洗浄を行う洗浄ブラシ３３、基板Ｗの裏面に洗浄液（例えば純水）を吐出するノズル、スピンチャック３２を回転駆動させるスピンモータおよびスピンチャック３２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ等を備えている。なお、表面洗浄を行う第１洗浄処理セルＳＰ１のスピンチャック２２は基板Ｗを裏面側から保持するため真空吸着方式のものであっても問題ないが、裏面洗浄を行う第２洗浄処理セルＳＰ２のスピンチャック３２は基板Ｗの表面側から保持するため基板端縁部を機械的に把持する形式のものでなければならない。
２つの反転ユニット４１，４２は、搬送ロボットＴＲ２が配置された搬送路の端部に設置されている。反転ユニット４１は表面が上方を向いている基板Ｗを上下１８０°反転させるものであり、反転ユニット４２は裏面が上方を向いている基板Ｗを上下１８０°反転させる。
搬送ロボットＴＲ２の構成は、搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ２は２個の保持アームをそれぞれ個別に基板受渡部６０、反転ユニット４１，４２および洗浄処理部ＳＳ３，ＳＳ４に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。
次に、上記機械的構成を有する基板処理装置１の制御機構について説明する。図４は、制御機構の要部構成を示すブロック図である。基板処理装置１の制御機構は、階層構造を備えており、メインコントローラＭＣに管理された複数の下位コントローラが装置各部を制御する。メインコントローラＭＣおよび複数の下位コントローラのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。
最上位のメインコントローラＭＣは、基板処理装置１の全体に１つ設けられており、装置全体の管理、メインパネルＭＰの管理および下位コントローラの管理を主に担当する。メインパネルＭＰは、メインコントローラＭＣのディスプレイとして機能するものである。また、メインコントローラＭＣに対してはキーボードＫＢから種々のコマンドやパラメータを入力することができる。なお、メインパネルＭＰをタッチパネルにて構成し、メインパネルＭＰからメインコントローラＭＣに入力作業を行うようにしても良い。
ＩＤセルコントローラＩＤＣは、メインコントローラＭＣの下位コントローラの１つとして設けられているものである。ＩＤセルコントローラＩＤＣは、未処理の基板ＷをキャリアＣから取り出して基板受渡部５０に搬送するとともに、基板受渡部５０に置かれた処理済みの基板Ｗを受け取ってキャリアＣに搬送するようにインデクサロボット１２を制御する。また、基板受渡部５０およびキャリアステージ１１もＩＤセルコントローラＩＤＣと接続されており、基板受渡部５０における基板Ｗの有無およびキャリアステージ１１におけるキャリアＣの有無を示す検知信号がＩＤセルコントローラＩＤＣに伝達される。なお、図４では記載を省略しているが、第１洗浄処理セルＳＰ１および第２洗浄処理セルＳＰ２にもそれぞれ専用のセルコントローラが設けられており、対応するセルに設けられた各動作機構を制御する。
次に、本実施形態の基板処理装置１の動作、具体的には基板処理装置１における基板Ｗの搬送手順について説明する。以下に説明する処理手順は、処理手順および処理条件を記述したレシピの記述内容に従ってメインコントローラＭＣが下位コントローラに指示を与えることにより実行されるものである。まず、装置外部から未処理の基板ＷがキャリアＣに収納された状態でＡＧＶ等によってインデクサセルＩＤのキャリアステージ１１に搬入される。続いて、インデクサロボット１２がキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出して、基板受渡部５０の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に搬送する。このときのインデクサロボット１２の搬送動作についてはさらに後述する。
送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に未処理の基板Ｗが載置されると、第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ，６ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗを洗浄処理部ＳＳ１またはＳＳ２のいずれかの洗浄処理ユニットに搬送する。洗浄処理部ＳＳ１，ＳＳ２の洗浄処理ユニットでは、基板Ｗに表面のスクラブ洗浄処理が実行される。
次に、表面洗浄処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって洗浄処理ユニットから取り出されて基板受渡部６０の基板載置部ＰＡＳＳ５に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ５に載置された基板Ｗは第２洗浄処理セルＳＰ２の搬送ロボットＴＲ２によって反転ユニット４１に搬送される。反転ユニット４１では、基板Ｗが上下１８０°反転されて表面が下方に向く。そして、反転後の基板Ｗが搬送ロボットＴＲ２によって洗浄処理部ＳＳ３またはＳＳ４のいずれかの洗浄処理ユニットに搬送される。洗浄処理部ＳＳ３，ＳＳ４の洗浄処理ユニットでは、基板Ｗに裏面のスクラブ洗浄処理が実行される。
裏面洗浄処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって洗浄処理ユニットから取り出されて反転ユニット４２に搬送される。反転ユニット４２では、基板Ｗが上下１８０°反転されて表面が再び上方に向く。その後、表裏面の洗浄処理が完了した基板Ｗは処理済みの基板Ｗとして搬送ロボットＴＲ２によって基板受渡部６０の基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗはそのまま第１洗浄処理セルＳＰ１の搬送ロボットＴＲ１によって基板受渡部５０の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３に搬送される。戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３に載置された処理済みの基板Ｗはインデクサロボット１２によって処理済基板を収納するキャリアＣに格納される。
上記の例では、基板Ｗの表裏面をともに洗浄するケースについて説明したが、基板Ｗの表面のみ或いは裏面のみを洗浄するケースもある。基板Ｗの表面のみを洗浄する場合は、洗浄処理部ＳＳ１またはＳＳ２のいずれかの洗浄処理ユニットにて表面洗浄処理が終了した基板Ｗが搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、直ちに基板受渡部５０の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３に搬送されることとなる。すなわち、１枚の基板ＷがインデクサセルＩＤから第１洗浄処理セルＳＰ１に渡されてからインデクサセルＩＤに戻ってくるまでのサイクルタイムが非常に短い。このため、基板処理装置１の全体としてのスループットがインデクサセルＩＤでの基板搬送時間によって規定されるいわゆるインデクサ律速となる。
そこで、第１実施形態においては、ＩＤセルコントローラＩＤＣが以下のような搬送制御を行うことによってインデクサセルＩＤにおける基板Ｗの１枚当たりの搬送時間を短縮している。図５は、第１実施形態のインデクサセルＩＤにおける基板搬送の手順を示す図である。ここでは、１つのキャリアＣに２５枚の基板Ｗが１ロットとして収納されており、それを連続して順次第１洗浄処理セルＳＰ１に払い出す場合を例として説明する。図５において、白丸で囲んだ数字はレシピによって定められた２５枚の基板Ｗの処理順序を示している。以下、基板Ｗの処理順序を特に示す場合には、１番目に処理される基板Ｗを基板Ｗ１、１０番目に処理される基板Ｗを基板Ｗ１０というように記載する。
第１実施形態においては、インデクサロボット１２がキャリアＣから２枚の未処理基板Ｗ、例えば未処理の基板Ｗ１と基板Ｗ２とを取り出してそれらを同時に基板受渡部５０に搬送する。具体的には、まずインデクサロボット１２が未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣの前に移動して搬送アーム１３ａ，１３ｂを当該キャリアＣに対向させる。そして、先に下側の搬送アーム１３ｂが基板Ｗ１の下方に進出して若干上昇して基板Ｗ１を受け取った後に後退する。続いて、上側の搬送アーム１３ａが基板Ｗ２の下方に進出して若干上昇して基板Ｗ２を受け取った後に後退する。この時点で２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗが保持されることとなる。なお、キャリアＣにおける基板収納ピッチは予め半導体製造の規格によって定められており、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂを同時に前進させて同時にキャリアＣから２枚の未処理基板Ｗを受け取ることはできない。
次に、インデクサロボット１２が基板受渡部５０の前に水平移動して２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂを基板受渡部５０に対向させる。そして、インデクサロボット１２は２枚の未処理基板Ｗ１，Ｗ２を同時に基板受渡部５０に搬入する。具体的には、それぞれ基板Ｗ２，Ｗ１を保持する２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂが同時に前進してそれぞれ送り載置部ＳＰＡＳＳ１、ＳＰＡＳＳ２の上方位置に進出する。続いて、アームステージ１２ｂが若干下降することによって２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂが同時に下降する。送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３の配列ピッチは、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂの配設ピッチと等しいため、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂが同時に下降すると、２枚の未処理基板Ｗ１，Ｗ２が同時に送り載置部ＳＰＡＳＳ２、ＳＰＡＳＳ１にそれぞれ渡されることとなる。その後、２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂが後退して基板受渡部５０への搬入が完了する。以降、同様にして未処理の基板Ｗ３，Ｗ４が送り載置部ＳＰＡＳＳ２、ＳＰＡＳＳ３に同時に搬送され、基板Ｗ５，Ｗ６が送り載置部ＳＰＡＳＳ２、ＳＰＡＳＳ１に同時に搬送される。図５においては、このようにして２枚同時に搬送される未処理基板Ｗを、白丸を二重線で結んで示している。
一方、基板受渡部５０への未処理基板Ｗの搬入を終えたインデクサロボット１２は戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３に置かれた処理済みの基板Ｗを受け取ってキャリアＣに搬送する。このときにも、戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３の配列ピッチが２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂの配設ピッチと等しいため、インデクサロボット１２は基板受渡部５０の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３から２枚の処理済基板Ｗを取り出してそれらを同時にキャリアＣに搬送する。但し、２枚の処理済基板ＷをキャリアＣに収納するときには、取り出しのときと同様に、１枚ずつ収納することとなる。
インデクサロボット１２がキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出して基板受渡部５０の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に搬送し、戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３の処理済みの基板Ｗを受け取ってキャリアＣに収納するまでの１サイクルに要する時間は次の表１の基づいて算出される。
Figure 0005100179
表１に示すように、インデクサロボット１２が１枚の未処理基板ＷをキャリアＣから基板受渡部５０に搬送して１枚の処理済基板Ｗを基板受渡部５０からキャリアＣに搬送するのに要する時間は工程(a)〜工程(h)の所要時間の合計の１６秒となる。すなわち、インデクサセルＩＤにおいてインデクサロボット１２が１枚ずつ基板Ｗを搬送したときの１枚の基板搬送に要する時間は１６秒である。
第１実施形態のように、インデクサロボット１２が２枚の未処理基板ＷをキャリアＣから基板受渡部５０に同時に搬送して２枚の処理済基板Ｗを基板受渡部５０からキャリアＣに同時に搬送する場合に、キャリアＣに対しては１枚ずつしか基板Ｗの授受を行うことができないため、工程(a)(b)および工程(g)(h)は２回繰り返す必要がある。一方、基板受渡部５０に対しては２枚同時に基板Ｗの授受を行うことができるため、工程(c)〜工程(f)は１枚搬送のときと同様に１回のみで足りる。その結果、インデクサロボット１２の１サイクルに要する時間は２４秒となる。よって、インデクサセルＩＤにおいて１枚の基板Ｗの搬送に要する時間は２４秒／２＝１２秒となり、１枚搬送のときと比較すると４秒の短縮となる。
ところで、このような２枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に最低でも送り載置部および戻り載置部が２箇所ずつあれば足りるようにも考えられる。ＩＤセルコントローラＩＤＣがインデクサロボット１２に搬送動作を開始させるタイミングとしては、「送り載置部が空いているのを確認してから動作開始」または「送り載置部の空き状況にかかわらず動作開始」のいずれかしかあり得ない。
このうち、「送り載置部が空いているのを確認してから動作開始」する場合には、搬送ロボットＴＲ１が送り載置部から全ての基板Ｗを搬出してＩＤセルコントローラＩＤＣが送り載置部の空きを確認してからインデクサロボット１２が動作を開始することとなる。このため、インデクサロボット１２に待ち時間が発生することとなり、上述したような１サイクル１２秒というような高いスループットを得ることはできない。一方、「送り載置部の空き状況にかかわらず動作開始」する場合には、インデクサロボット１２が未処理の基板Ｗを保持したまま送り載置部にアクセスできず、かつ、搬送ロボットＴＲ１が処理済みの基板Ｗを保持したまま戻り載置部にアクセスできずに双方のロボットの動作が停止するいわゆるデッドロックが発生する可能性がある。
このように、２枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に送り載置部および戻り載置部が２箇所ずつでは足りず、少なくとも送り載置部が３箇所以上必要である。それ故に、第１実施形態においては、基板受渡部５０に３箇所の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３および３箇所の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ３を設けることによって、インデクサロボット１２による２枚同時搬送を円滑に実行している。その結果、インデクサセルＩＤにおける基板１枚当たりの搬送所要時間１２秒を実現することができ、このことは毎時３００枚のスループットを達成できることを意味している。
また、第１実施形態においては、図５に示すように最初の２枚同時搬送にて、１番目に処理される未処理の基板Ｗ１を中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送するとともに、２番目に処理される未処理の基板Ｗ２を上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送している。具体的には、インデクサロボット１２がキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すときに、下側の搬送アーム１３ｂによって基板Ｗ１を取り出すとともに、上側の搬送アーム１３ａによって基板Ｗ２を取り出すことにより、基板受渡部５０への２枚同時搬送を行ったときに中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に基板Ｗ１が搬入されるようにしている。
同様に、次の２枚同時搬送にて、３番目に処理される未処理の基板Ｗ３を中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送するとともに、４番目に処理される未処理の基板Ｗ４を下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送している。そして、続く同時搬送にて、５番目に処理される未処理の基板Ｗ５を中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送するとともに、６番目に処理される未処理の基板Ｗ６を上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送している。すなわち、２枚同時搬送を行うときには、それら２枚の基板Ｗのうちの先に処理される方を必ず中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送するようにしているのである。
第１実施形態のように２本の搬送アーム１３ａ，１３ｂによって同時に２枚の基板Ｗを３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に搬送する態様としては、上側２段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１，ＳＰＡＳＳ２に同時に搬送する、または、下側２段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３に同時に搬送する、のいずれかに限られる。いずれの態様であったとしても、中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に共通で基板Ｗが搬送することとなる。すなわち、３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３のうち上側から２段の送り載置部と下側から２段の送り載置部とに重複する中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２は、２枚同時搬送の態様にかかわらず未処理の基板Ｗが必ず搬送される重複載置部である。このことは、中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２が空いていなければ、２枚同時搬送が不可能となることを意味する。
このため、同時搬送される２枚の未処理基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗを優先して重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬入するようにしているのである。このようにすれば、例えば、１番目に処理される基板Ｗ１と２番目に処理される基板Ｗ２とが送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ１にそれぞれ搬入された後、搬送ロボットＴＲ１によって先に基板Ｗ１が送り載置部ＳＰＡＳＳ２から搬出されることとなり、送り載置部ＳＰＡＳＳ１よりも先に重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２が空くことなる。その結果、中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２と下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ３とが空いた状態となり、後続する３番目に処理される基板Ｗ３および４番目に処理される基板Ｗ４の２枚同時搬送を円滑に実行することができる。
仮に、図５とは異なり、１番目に処理される未処理の基板Ｗ１を上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送するとともに、２番目に処理される未処理の基板Ｗ２を中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送したとすると、送り載置部ＳＰＡＳＳ２よりも先に送り載置部ＳＰＡＳＳ１が空くことなる。そうすると、送り載置部ＳＰＡＳＳ１および送り載置部ＳＰＡＳＳ３が空いて中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に基板Ｗ２が残った状態となり、送り載置部ＳＰＡＳＳ２が空くまでインデクサロボット１２に待ちが生じることとなる。
上記のような２枚同時搬送はキャリアＣに収納された２５枚の未処理基板Ｗのうちの２４枚について行われる。図５の例では基板Ｗ１〜Ｗ２４について２枚同時搬送が実行される。この際には、同時搬送される２枚の未処理基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗが優先して重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬入されるため、常に優先して重複載置部が空くこととなり、２枚同時搬送を連続して円滑に実行することができる。その結果、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができ、高いスループットを実現することができる。
また、キャリアＣに収納された基板枚数が奇数枚、例えば上記の例のように２５枚である場合には、最後の基板Ｗ２５についてはインデクサロボット１２が１枚のみで搬送（非同時搬送）することとなる。インデクサロボット１２が１枚の未処理基板Ｗ２５を搬送するときには、上記同時搬送のときとは逆に、重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２を避けて基板Ｗ２５を基板受渡部５０に搬入する。図５の例では、１枚搬送される基板Ｗ２５は送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬入される。
このようにすれば、１枚搬送のときには重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２が空いたままとなるため、複数のキャリアＣから連続して未処理の基板Ｗを取り出すときに、後続のキャリアＣからも直ちに２枚同時搬送を円滑に開始することが可能となる。なお、図５の例においては、２５枚の基板のうちの基板Ｗ１〜Ｗ２４について２枚同時搬送するとともに、最後の基板Ｗ２５を１枚搬送の対象としているが、いずれの基板Ｗを１枚搬送するようにしても良い。この場合であっても、１枚搬送される基板Ｗは重複載置部たる中段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２を避けて、すなわち上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１または下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ３のいずれかに搬送される。これにより、後続の２枚同時搬送を円滑に実行することが可能となり、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、第１実施形態の基板受渡部５０を鉛直方向に沿って４段に積層された送り載置部および４段に積層された戻り載置部によって構成している。第２実施形態の残余の構成は第１実施形態と同様である。
図６は、第２実施形態のインデクサセルＩＤにおける基板搬送の手順を示す図である。第１実施形態の図５と同様に、白丸で囲んだ数字はレシピによって定められた２５枚の基板Ｗの処理順序であり、同時搬送される未処理基板Ｗを白丸を二重線で結んで示している。第２実施形態においても、インデクサロボット１２が２本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗを保持して２枚の未処理基板ＷをキャリアＣから基板受渡部５０に同時に搬送する２枚同時搬送が実行される。また、インデクサロボット１２は、２本の搬送アームのそれぞれに１枚の処理済基板Ｗを保持して２枚の処理済基板Ｗを基板受渡部５０から同時に受け取ってキャリアＣに同時に搬送する。なお、基板受渡部５０に対する基板Ｗの授受が一括で行われるのに対して、キャリアＣに対する基板Ｗの授受が１枚ずつ行われる点は第１実施形態と同じである。
既述したように、２枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に送り載置部および戻り載置部が２箇所ずつでは足りず、少なくとも送り載置部が３箇所以上必要である。第２実施形態においては、基板受渡部５０に４箇所の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ４および４箇所の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ４を設けることによって、インデクサロボット１２による２枚同時搬送を連続して円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
しかも、第２実施形態においては、送り載置部が４段構成であるため、連続する２枚同時搬送間で共通に搬入される重複載置部は存在しない。例えば、図６の例では最初の２枚同時搬送にて、１番目に処理される未処理の基板Ｗ１を最上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送するとともに、２番目に処理される未処理の基板Ｗ２を２段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送している。続く同時搬送にて、３番目に処理される未処理の基板Ｗ３を３段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送するとともに、４番目に処理される未処理の基板Ｗ４を最下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ４に搬送している。以降同様にして、送り載置部ＳＰＡＳＳ１，ＳＰＡＳＳ２または送り載置部ＳＰＡＳＳ３，ＳＰＡＳＳ４への２枚同時搬送が交互に繰り返される。
このように、第２実施形態においては、４段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ４のうち上側から２段の送り載置部と下側から２段の送り載置部とに重複する重複載置部が存在しない。従って、重複載置部が空かないが故に後続の同時搬送が実行できなくなるという事象は発生しない。このため、第２実施形態においては、先に処理される基板Ｗを優先して重複載置部に搬入したり、或いは１枚搬送のときには重複載置部を避けて搬送するというような第１実施形態の如き搬送を行う必要はなく、搬送制御は容易となる。もっとも、第１実施形態の方が基板受渡部５０の段数が少ないため、基板受渡部５０の占有するスペースは少なくすることができる。
＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、第１実施形態のインデクサロボット１２に３本の搬送アームを上下に所定のピッチを隔てて配設するとともに、基板受渡部５０を鉛直方向に沿って４段に積層された送り載置部および４段に積層された戻り載置部によって構成している。第３実施形態の残余の構成は第１実施形態と同様である。
図７は、第３実施形態のインデクサセルＩＤにおける基板搬送の手順を示す図である。第１実施形態の図５と同様に、白丸で囲んだ数字はレシピによって定められた２５枚の基板Ｗの処理順序であり、同時搬送される未処理基板Ｗを白丸を二重線で結んで示している。第３実施形態では、インデクサロボット１２が３本の搬送アームを備えており、当該３本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗを保持して３枚の未処理基板ＷをキャリアＣから基板受渡部５０に同時に搬送する３枚同時搬送が実行される。また、インデクサロボット１２は、３本の搬送アームのそれぞれに１枚の処理済基板Ｗを保持して３枚の処理済基板Ｗを基板受渡部５０から同時に受け取ってキャリアＣに同時に搬送する。なお、基板受渡部５０に対する基板Ｗの授受が一括で行われるのに対して、キャリアＣに対する基板Ｗの授受が１枚ずつ行われる点は第１実施形態と同じである。
第１実施形態において説明したのと同様の理由により、３枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に送り載置部および戻り載置部が３箇所ずつでは足りず、少なくとも送り載置部が４箇所以上必要である。第３実施形態においては、基板受渡部５０に４箇所の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ４および４箇所の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ４を設けることによって、インデクサロボット１２による３枚同時搬送を円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、第３実施形態においては、図７に示すように、１番目に処理される未処理の基板Ｗ１を３段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送するとともに、２番目に処理される未処理の基板Ｗ２を２段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送し、３番目に処理される未処理の基板Ｗ３を最上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送している。続く３枚同時搬送では、４番目に処理される未処理の基板Ｗ４を２段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送するとともに、５番目に処理される未処理の基板Ｗ５を３段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送し、６番目に処理される未処理の基板Ｗ６を最下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ４に搬送している。以降同様にして、上側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１，ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３または下側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３，ＳＰＡＳＳ４への３枚同時搬送が交互に繰り返される。そして、３枚同時搬送を行うときには、それら３枚の基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗを優先して内側の送り載置部ＳＰＡＳＳ２または送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬入している。
第３実施形態のように３本の搬送アームによって同時に３枚の基板Ｗを４段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ４に搬送する態様としては、上側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ３に同時に搬送する、または、下側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ２〜ＳＰＡＳＳ４に同時に搬送する、のいずれかに限られる。いずれの態様であったとしても、送り載置部ＳＰＡＳＳ２および送り載置部ＳＰＡＳＳ３に共通で基板Ｗが搬送されることとなる。すなわち、４段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ４のうち上側から３段の送り載置部と下側から３段の送り載置部とに重複する送り載置部ＳＰＡＳＳ２および送り載置部ＳＰＡＳＳ３は、３枚同時搬送の態様にかかわらず未処理の基板Ｗが搬送される重複載置部である。このことは、送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３が空いていなければ、３枚同時搬送が不可能となることを意味する。
このため、第３実施形態においては、同時搬送される３枚の未処理基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗを優先して重複載置部たる送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３に搬入するようにしている。その結果、常に優先して重複載置部が空くこととなり、３枚同時搬送を連続して円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、第１実施形態と同様に、インデクサロボット１２が１枚の基板Ｗのみを基板受渡部５０に搬送するときには、重複載置部たる送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３を避けて搬入する。例えば、図７の例においては、基板Ｗ２５が１枚搬送の対象となり、インデクサロボット１２は送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３を避けて基板Ｗ２５を送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬入している。
このようにすれば、１枚搬送のときには重複載置部たる送り載置部ＳＰＡＳＳ２，ＰＡＳＳ３が空いたままとなるため、後続の３枚同時搬送（後続のキャリアＣからの３枚同時搬送）を円滑に実行することが可能となり、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
＜４．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態においては、第１実施形態のインデクサロボット１２に３本の搬送アームを上下に所定のピッチを隔てて配設するとともに、基板受渡部５０を鉛直方向に沿って５段に積層された送り載置部および５段に積層された戻り載置部によって構成している。第４実施形態の残余の構成は第１実施形態と同様である。
図８は、第４実施形態のインデクサセルＩＤにおける基板搬送の手順を示す図である。第１実施形態の図５と同様に、白丸で囲んだ数字はレシピによって定められた２５枚の基板Ｗの処理順序であり、同時搬送される未処理基板Ｗを白丸を二重線で結んで示している。第４実施形態では、インデクサロボット１２が３本の搬送アームを備えており、当該３本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗを保持して３枚の未処理基板ＷをキャリアＣから基板受渡部５０に同時に搬送する３枚同時搬送が実行される。また、インデクサロボット１２は、３本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗを保持して３枚の未処理基板Ｗを基板受渡部５０から同時に受け取ってキャリアＣに同時に搬送する。なお、基板受渡部５０に対する基板Ｗの授受が一括で行われるのに対して、キャリアＣに対する基板Ｗの授受が１枚ずつ行われる点は第１実施形態と同じである。
第１実施形態において説明したのと同様の理由により、３枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に送り載置部および戻り載置部が３箇所ずつでは足りず、少なくとも送り載置部が４箇所以上必要である。第４実施形態においては、基板受渡部５０に５箇所の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ５および５箇所の戻り載置部ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ５を設けることによって、インデクサロボット１２による３枚同時搬送を円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、第４実施形態においては、図８に示すように、１番目に処理される未処理の基板Ｗ１を３段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送するとともに、２番目に処理される未処理の基板Ｗ２を２段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ２に搬送し、３番目に処理される未処理の基板Ｗ３を最上段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬送している。続く３枚同時搬送では、４番目に処理される未処理の基板Ｗ４を３段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬送するとともに、５番目に処理される未処理の基板Ｗ５を４段目の送り載置部ＳＰＡＳＳ４に搬送し、６番目に処理される未処理の基板Ｗ６を最下段の送り載置部ＳＰＡＳＳ５に搬送している。以降同様にして、上側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１，ＳＰＡＳＳ２，ＳＰＡＳＳ３または下側３段の送り載置部ＳＰＡＳＳ３，ＳＰＡＳＳ４，ＳＰＡＳＳ５への３枚同時搬送が交互に繰り返される。そして、３枚同時搬送を行うときには、それら３枚の基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗを優先して中央の送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬入している。
第４実施形態においては、５段の送り載置部ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ５のうち上側から３段の送り載置部と下側から３段の送り載置部とに重複する中央の送り載置部ＳＰＡＳＳ３が重複載置部となる。このため、同時搬送される３枚の未処理基板Ｗのうち先に処理される基板Ｗ（図８の例では、基板Ｗ１，Ｗ４，Ｗ７，・・・，Ｗ２２）を優先して重複載置部たる送り載置部ＳＰＡＳＳ３に搬入するようにしている。その結果、常に優先して重複載置部が空くこととなり、３枚同時搬送を連続して円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、第１実施形態と同様に、インデクサロボット１２が１枚の基板Ｗのみを基板受渡部５０に搬送するときには、重複載置部たる送り載置部ＳＰＡＳＳ３を避けて搬入する。例えば、図８の例においては、基板Ｗ２５が１枚搬送の対象となり、インデクサロボット１２は送り載置部ＳＰＡＳＳ３を避けて基板Ｗ２５を送り載置部ＳＰＡＳＳ１に搬入している。
このようにすれば、１枚搬送のときには重複載置部たる送り載置部ＰＡＳＳ３が空いたままとなるため、後続の３枚同時搬送（後続のキャリアＣからの３枚同時搬送）を円滑に実行することが可能となり、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
＜５．総括＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について第１実施形態から第４実施形態を例に挙げて説明したが、これらの内容を以下に集約する。まず、インデクサセルＩＤのインデクサロボット１２は所定のピッチを隔てて配設されたＮ本（Ｎは２以上の整数）の搬送アームを備えている。インデクサロボット１２は、キャリアＣから基板受渡部５０に１枚ずつ基板Ｗを搬送するのではなく、Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板Ｗを保持してＮ枚の未処理基板Ｗをキャリアステージ１１のキャリアＣから同時に搬送して基板受渡部５０に同時に搬入する。また、インデクサロボット１２は、Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の処理済基板Ｗを保持してＮ枚の処理済基板Ｗを基板受渡部５０から同時に受け取ってキャリアステージ１１のキャリアＣに同時に搬送する。すなわち、インデクサロボット１２はインデクサセルＩＤにおいてＮ枚同時搬送を実行するのである。但し、基板受渡部５０に対する基板Ｗの授受が一括で行われるのに対して、キャリアＣに対する基板Ｗの授受は規格によって定められた収納ピッチの都合上１枚ずつ行われる。
このようなＮ枚同時搬送を実行することができれば、基板Ｗを１枚ずつ搬送するのと比較してインデクサロボット１２の動作工程の回数をロット全体としては少なくすることができ、基板１枚あたりの搬送所要時間を短くすることができる。このことは、上記各実施形態のように、基板処理装置１の全体としてのスループットがインデクサセルＩＤでの基板搬送時間によって規定されるインデクサ律速の場合においては、スループットの向上に直接結びつく。
Ｎ枚同時搬送を実行するためには、基板受渡部５０に送り載置部および戻り載置部がＮ箇所ずつでは足りず、少なくとも送り載置部が（Ｎ＋１）箇所以上必要である。また、戻り載置部も（Ｎ＋１）箇所以上あれば好ましい。このため、本発明に係る基板処理装置１の基板受渡部５０には、キャリアステージ１１から基板受渡部５０へと向かう未処理基板Ｗを載置する（Ｎ＋１）以上の送り載置部を備える。また、基板受渡部５０は、基板受渡部５０からキャリアステージ１１へと向かう処理済基板Ｗを載置する（Ｎ＋１）以上の戻り載置部をも備える。なお、基板受渡部５０における送り載置部の配列ピッチおよび戻り載置部の配列ピッチは、インデクサロボット１２におけるＮ本の搬送アームの配設ピッチと等しい。
こうすることによって、インデクサロボット１２によるＮ枚同時搬送を円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。なお、基板受渡部５０が備える送り載置部および戻り載置部の数が多いほどＮ枚同時搬送を連続して円滑に実行することができるものの、基板受渡部５０によって占有されるスペースも大きくなる。
また、基板受渡部５０において、（Ｎ＋１）以上の送り載置部は鉛直方向に沿って一列に積層配列されている。そして、（Ｎ＋１）以上の送り載置部のうち上端側からＮ個の載置部と下端側からＮ個の載置部とに重複する重複載置部が存在する場合は、Ｎ枚同時搬送されるＮ枚の未処理基板Ｗのうち先に処理する基板Ｗを優先して当該重複載置部に搬入するようにＩＤセルコントローラＩＤＣがインデクサロボット１２を制御している。これにより、常に優先して重複載置部が空くこととなり、Ｎ枚同時搬送を連続して円滑に実行することができ、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
また、上記重複載置部が存在する場合であって、インデクサロボット１２が１枚の未処理基板Ｗを基板受渡部５０に搬送（非同時搬送）するときは重複載置部を避けて当該１枚の未処理基板Ｗを基板受渡部５０に搬入するようにＩＤセルコントローラＩＤＣがインデクサロボット１２を制御する。このようにすれば、非同時搬送のときには重複載置部が空いたままとなるため、後続するＮ枚同時搬送を円滑に実行することが可能となり、基板処理装置１の全体としての基板搬送に要する時間を短くすることができる。
なお、重複載置部が存在しない場合には、なるべく重複載置部を空けるような搬送制御を行わなくてもＮ枚同時搬送を連続して円滑に実行することができる。
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、インデクサロボット１２の搬送アームの本数を２本または３本としていたが、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）であれば良い。この場合、基板受渡部５０には（Ｎ＋１）以上の送り載置部を備えるようにする。また、基板受渡部５０に備える戻り載置部の数についても、全体としての基板搬送に要する時間を短縮する観点からは（Ｎ＋１）以上であることが好ましいが、Ｎであっても良い。
また、基板受渡部５０における基板載置部の配列は鉛直方向に沿ったものに限定されず、水平方向であっても良いし、斜め方向であっても良い。但し、基板受渡部５０における基板載置部の配列方向と、インデクサロボット１２の搬送アームの配設方向は整合させておく必要がある。また、基板載置部の配列ピッチと搬送アームの配設ピッチとを同じにしておく必要もある。
また、本発明に係る基板処理装置１の構成は図１に限定されるものではなく、例えば表面洗浄のみを行うのであれば第２洗浄処理セルＳＰ２は必須ではない。また、第１洗浄処理セルＳＰ１にて裏面洗浄処理を行い、第２洗浄処理セルＳＰ２にて表面洗浄処理を行うようにしても良い。また、第１洗浄処理セルＳＰ１および第２洗浄処理セルＳＰ２の双方がそれぞれ表面洗浄処理ユニットと裏面洗浄処理ユニットとを備えるようにしても良い。さらに、本発明に係る技術が適用される装置は基板にスクラブ洗浄を行う洗浄装置に限定されるものではなく、他の種類の処理を装置であっても良く、特に基板ＷがインデクサセルＩＤから払い出されてから戻ってくるまでのサイクルタイムが短い基板処理装置に有効である。
本発明に係る基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置をＡ−Ａ線から見た図である。 基板受渡部の構成を示す図である。 基板処理装置の制御機構の要部構成を示すブロック図である。 第１実施形態のインデクサセルにおける基板搬送の手順を示す図である。 第２実施形態のインデクサセルにおける基板搬送の手順を示す図である。 第３実施形態のインデクサセルにおける基板搬送の手順を示す図である。 第４実施形態のインデクサセルにおける基板搬送の手順を示す図である。
符号の説明
１ 基板処理装置１
１１ キャリアステージ
１２ インデクサロボット
１３ａ，１３ｂ 搬送アーム
４１，４２ 反転ユニット
５０，６０ 基板受渡部
Ｃ キャリア
ＩＤ インデクサセル
ＩＤＣ ＩＤセルコントローラ
ＭＣ メインコントローラ
ＲＰＡＳＳ１〜ＲＰＡＳＳ５ 戻り載置部
ＳＰＡＳＳ１〜ＳＰＡＳＳ５ 送り載置部
ＳＰ１ 第１洗浄処理セル
ＳＰ２ 第２洗浄処理セル
ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４ 洗浄処理部
ＴＲ１，ＴＲ２ 搬送ロボット
Ｗ 基板

Claims (5)

  1. 複数の基板を連続して処理する基板処理装置であって、
    未処理基板および処理済基板を集積する基板集積部と、
    基板に対して処理を行う基板処理部と、
    前記基板集積部と前記基板処理部との間の基板の受け渡しに使用される基板受渡部と、
    Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の搬送アームを備え、前記基板集積部と前記基板受渡部との間で基板を搬送する第１搬送機構と、
    前記基板受渡部と前記基板処理部との間で基板を搬送する第２搬送機構と、
    未処理の基板を前記基板集積部から取り出して前記基板受渡部に搬送するとともに、前記基板受渡部に置かれた処理済の基板を受け取って前記基板集積部に搬送するように前記第１搬送機構を制御する搬送制御手段と、
    を備え、
    前記第１搬送機構は、前記Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の未処理基板を保持してＮ枚の未処理基板を前記基板集積部から同時に搬送して前記基板受渡部に同時に搬入し、
    前記基板受渡部は、前記基板集積部から前記基板処理部へと向かう未処理基板を載置する（Ｎ＋１）以上の送り載置部を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項１記載の基板処理装置において、
    前記第１搬送機構は、前記Ｎ本の搬送アームのそれぞれに１枚の処理済基板を保持してＮ枚の処理済基板を前記基板受渡部から同時に受け取って前記基板集積部に同時に搬送し、
    前記基板受渡部は、前記基板処理部から前記基板集積部へと向かう処理済基板を載置する（Ｎ＋１）以上の戻り載置部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項２記載の基板処理装置において、
    前記送り載置部および前記戻り載置部のそれぞれの数は（Ｎ＋１）であることを特徴とする基板処理装置。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記（Ｎ＋１）以上の送り載置部は一方向に沿って配列されており、
    前記（Ｎ＋１）以上の送り載置部のうち前記配列の一端側からＮ個の載置部と前記配列の他端側からＮ個の載置部とに重複する重複載置部が存在する場合は、Ｎ枚の未処理基板を搬送する前記第１搬送機構が当該Ｎ枚の未処理基板のうち先に処理する基板を優先して前記重複載置部に搬入するように前記搬送制御手段が制御することを特徴とする基板処理装置。
  5. 請求項４記載の基板処理装置において、
    前記重複載置部が存在する場合に、前記第１搬送機構が１枚の未処理基板を搬送するときは前記重複載置部を避けて当該１枚の未処理基板を前記基板受渡部に搬入するように前記搬送制御手段が制御することを特徴とする基板処理装置。
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