JP6363284B2 - 基板処理システム - Google Patents

Description

開示の実施形態は、基板処理システムに関する。

従来、半導体ウェハ等の基板に対し、処理液による液処理や処理ガスによるガス処理等の基板処理を行う基板処理システムが知られている。

たとえば、特許文献１に記載の基板処理システムは、多段に積層された複数の基板処理ユニットと、外部から搬入される基板を複数枚収容可能な基板収容部と、複数の基板処理ユニットにおける上段グループおよび下段グループのそれぞれに対応するように上下に積層され、基板収容部に収容された基板を取り出して基板処理ユニットへ搬入する２つの基板搬送装置と、基板収容部に収容された基板を基板収容部における別の位置に移し換える基板移し換え装置と、を備える。

かかる基板処理システムにおいて、外部から搬入される基板は、基板収容部のうち下段側の収容位置に収容される。その後、下段グループの基板処理ユニットに処理させる基板は、下段グループに対応する基板搬送装置によって取り出されて下段グループの基板処理ユニットへ搬入される。一方、上段グループの基板処理ユニットに処理させる基板は、基板移し換え装置によって基板収容部における上段側の収容位置に移し換えられた後、上段グループに対応する基板搬送装置によって取り出されて上段グループの基板処理ユニットへ搬入される。

また、特許文献１に記載の基板処理システムは、基板の表裏を反転させる反転機構を備えており、基板収容部に収容された基板は、基板搬送装置によって取り出された後、必要に応じて反転機構へ搬入され、反転機構において表裏が反転されたうえで、基板処理ユニットへ搬入される。

特許第５０００６２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の基板処理システムでは、基板搬送装置が基板処理ユニットへの基板の搬送と基板収容部から反転機構への基板の搬送の両方を行うこととしているため、基板搬送装置の処理負荷が大きい。このため、基板処理システムにおける単位時間あたりの搬送枚数を増加させることが困難であった。

なお、かかる課題は、反転機構に限らず、たとえば検査装置などの他の処理ユニットへのアクセスを基板搬送装置に行わせる場合にも同様に生じ得る課題である。

実施形態の一態様は、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることのできる基板処理システムを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板処理システムは、基板処理ユニットと、収容部と、搬送装置と、複数の反転処理ユニットと、複数の移し換え装置とを備える。基板処理ユニットは、基板に対して所定の処理を行う。収容部は、基板を収容する。搬送装置は、収容部から基板を取り出して基板処理ユニットへ搬送する。複数の反転処理ユニットは、基板を反転する。複数の移し換え装置は、基板を収容部から複数の反転処理ユニットに搬送する。複数の反転処理ユニットは、少なくとも２つのグループに分けられている。複数の移し換え装置の各々は、何れかのグループの反転処理ユニットに対応して設けられ、対応する反転処理ユニットと収容部との間で基板の搬送を行う。

実施形態の一態様によれば、搬送装置の処理負荷を小さくすることで単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの構成を示す図である。 図２は、第１収容部、第２収容部、反転処理ユニットおよび洗浄処理ユニットの配置図である。 図３Ａは、第１収容部の構成を示す図である。 図３Ｂは、第１収容部の構成を示す図である。 図４は、第１搬送装置、移し換え装置および第２搬送装置の配置図である。 図５は、反転処理ユニットによる処理を介することなく洗浄処理ユニットによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。 図６は、反転処理ユニットによる処理の後に洗浄処理ユニットによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。 図７は、洗浄処理ユニットによる処理の前後に反転処理ユニットによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。 図８は、従来の基板処理システムにおける基板搬送処理の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、受渡ステーション３と、処理ステーション４とを備える。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では複数枚の半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のカセットＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して配置され、内部に第１搬送装置１３を備える。第１搬送装置１３は、カセットＣと受渡ステーション３との間でウェハＷの搬送を行う。

受渡ステーション３は、搬入出ステーション２に隣接して配置され、内部に受渡ブロック１４と、複数の移し換え装置１５ａ，１５ｂとを備える。

受渡ブロック１４には、ウェハＷを多段に収容する第１収容部および第２収容部と、ウェハＷの表裏を反転させる反転処理ユニットとが積層状態で配置される。かかる受渡ブロック１４の具体的な構成については後述する。

移し換え装置１５ａ，１５ｂは、受渡ブロック１４に隣接して配置される。具体的には、移し換え装置１５ａは、受渡ブロック１４のＹ軸正方向側に隣接して配置され、移し換え装置１５ｂは、受渡ブロック１４のＹ軸負方向側に隣接して配置される。移し換え装置１５ａ，１５ｂは、受渡ブロック１４に配置される第１収容部と第２収容部と反転処理ユニットとの間でウェハＷの移し換えを行う。

処理ステーション４は、受渡ステーション３に隣接して配置され、複数の洗浄処理ユニット１６と、複数の第２搬送装置１７とを備える。複数の洗浄処理ユニット１６は、第２搬送装置１７のＹ軸正方向側およびＹ軸負方向側に隣接して配置される。

複数の第２搬送装置１７は、上下２段に積層されており、それぞれが受渡ブロック１４と洗浄処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。

本実施形態では、洗浄処理ユニット１６は内部にブラシ機構を有し、第２搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して、ブラシを接触させることによる洗浄処理を行う。また、洗浄処理ユニット１６は、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水の混合液）などの薬液を用いた洗浄処理を行うようにしてもよい。なお、洗浄処理ユニット１６は、「第１基板処理ユニット」の一例である。

また、基板処理システム１は、制御装置５を備える。制御装置５は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置５の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

次に、受渡ステーション３および処理ステーション４の具体的な構成について説明する。まず、受渡ステーション３の受渡ブロック１４に設けられる第１収容部、第２収容部および反転処理ユニットならびに処理ステーション４に設けられる洗浄処理ユニット１６の配置について図２を参照して説明する。図２は、第１収容部、第２収容部、反転処理ユニットおよび洗浄処理ユニットの配置図である。

なお、図２では、洗浄処理ユニット１６を「ＳＣＲ」、第１収容部４１ａ，４１ｂを「ＳＢＵ」、第２収容部４２ａ，４２ｂを「ＴＲＳ」、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂを「ＲＶＳ」と記載する。反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、「第２基板処理ユニット」の一例である。

図２に示すように、複数の洗浄処理ユニット１６は、高さ方向に４つ並べて配置される。これら複数の洗浄処理ユニット１６は、高さ方向（Ｚ軸方向）に並ぶ２つのグループに分けられる。具体的には、上側２つの洗浄処理ユニット１６ａが上段グループＧ１に属し、下側２つの洗浄処理ユニット１６ｂが下段グループＧ２に属する。

なお、図２に示す洗浄処理ユニット１６は、図１に示す第２搬送装置１７のＹ軸負方向側に配置された洗浄処理ユニット１６に対応する。ここでは図示を省略するが、第２搬送装置１７のＹ軸正方向側に配置される洗浄処理ユニット１６も、図２に示す洗浄処理ユニット１６と同様の構成を有している。したがって、処理ステーション４には、第２搬送装置１７のＹ軸負方向側およびＹ軸正方向側にそれぞれ４つ、合計８つの洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂが配置される。

受渡ブロック１４には、２つの第１収容部４１ａ，４１ｂと、２つの第２収容部４２ａ，４２ｂと、２つの反転処理ユニット４３ａ，４３ｂとが積層状態で配置される。第１収容部４１ａ，４１ｂは、第１搬送装置１３（図１参照）によって基板処理システム１内に搬入されたウェハＷまたは第１搬送装置１３によって基板処理システム１から搬出されるウェハＷが一時的に収容される場所である。

ここで、第１収容部４１ａ，４１ｂの構成について図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、第１収容部４１ａ，４１ｂの構成を示す図である。なお、図３Ａでは一例として第１収容部４１ａの構成を示すが、第１収容部４１ｂの構成も第１収容部４１ａと同様である。

図３Ａに示すように、第１収容部４１ａは、ベース部１４１と、ベース部１４１上に立設された３つの支持部１４２，１４３，１４４とを備える。３つの支持部１４２，１４３，１４４は、円周方向に約１２０度の間隔で配置されており、先端においてウェハＷの外周部をそれぞれ保持する。また、各支持部１４２，１４３，１４４は、高さ方向に沿って複数設けられている（たとえば図３Ｂに示す複数の支持部１４２を参照）。これにより、第１収容部４１ａは、複数枚のウェハＷを多段に収容することができる。

かかる第１収容部４１ａには、第１搬送装置１３と移し換え装置１５ａとがそれぞれ異なる方向からアクセスする。具体的には、第１搬送装置１３は、第１収容部４１ａのＸ軸負方向側から支持部１４２および支持部１４４の間を通って第１収容部４１ａ内に進入する。また、移し換え装置１５ａは、第１収容部４１ａのＹ軸正方向側から支持部１４２および支持部１４３の間を通って第１収容部４１ａ内に進入する。

図２に示すように、第１収容部４１ａ，４１ｂ、第２収容部４２ａ，４２ｂおよび反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、下から順に、反転処理ユニット４３ｂ、第２収容部４２ｂ、第１収容部４１ｂ、第１収容部４１ａ、第２収容部４２ａ、反転処理ユニット４３ａの順番で積層される。

これらのうち上側に配置される第１収容部４１ａ、第２収容部４２ａおよび反転処理ユニット４３ａは、上段グループＧ１に対応し、下側に配置される第１収容部４１ｂ、第２収容部４２ｂおよび反転処理ユニット４３ｂは、下段グループＧ２に対応する。

具体的には、上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａ、第２収容部４２ａおよび反転処理ユニット４３ａには、上段グループＧ１に属する洗浄処理ユニット１６ａによって処理される又は処理されたウェハＷが搬入される。また、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂ、第２収容部４２ｂおよび反転処理ユニット４３ｂには、下段グループＧ２に属する洗浄処理ユニット１６ｂによって処理される又は処理されたウェハＷが搬入される。

なお、ここでは、各グループＧ１，Ｇ２に第１収容部、第２収容部および反転処理ユニットが１つずつ設けられるものとするが、第１収容部、第２収容部および反転処理ユニットは、各グループＧ１，Ｇ２に複数設けられてもよい。

つづいて、第１搬送装置１３、移し換え装置１５ａ，１５ｂおよび第２搬送装置１７の配置について図４を参照して説明する。図４は、第１搬送装置１３、移し換え装置１５ａ，１５ｂおよび第２搬送装置１７の配置図である。

なお、移し換え装置１５ａは、受渡ブロック１４のＹ軸正方向側に隣接して配置され、移し換え装置１５ｂは、受渡ブロック１４のＹ軸負方向側に隣接して配置される（図１参照）。また、第２搬送装置１７は、処理ステーション４のＹ軸正方向側に配置される洗浄処理ユニット１６とＹ軸負方向側に配置されるＹ軸正方向側との間に配置される（図１参照）。なお、移し換え装置１５ａ及び移し換え装置１５ｂの両方を受渡ブロック１４のＹ軸正方向側またはＹ軸負方向側のどちらかにまとめて配置してもよい。

図４に示すように、第１搬送装置１３は、ウェハＷを保持する複数（ここでは、５つ）のウェハ保持機構１３１を備える。また、第１搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構１３１を用いてカセットＣと第１収容部４１ａ，４１ｂとの間で複数枚のウェハＷを同時に搬送することができる。

移し換え装置１５ａ，１５ｂは、図２に示す第１収容部４１ａ，４１ｂと第２収容部４２ａ，４２ｂとの間で、または、第１収容部４１ａ，４１ｂと反転処理ユニット４３ａ，４３ｂとの間でウェハＷの搬送を行う。

具体的には、移し換え装置１５ａは、上段グループＧ１に対応し、ウェハ保持機構１５１ａを用い、同上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａと第２収容部４２ａとの間、または、第１収容部４１ａと反転処理ユニット４３ａとの間でウェハＷの搬送を行う。また、移し換え装置１５ｂは、下段グループＧ２に対応し、ウェハ保持機構１５１ｂを用い、同下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂと第２収容部４２ｂとの間、または、第１収容部４１ｂと反転処理ユニット４３ｂとの間でウェハＷの搬送を行う。

なお、移し換え装置１５ａは、移し換え装置１５ｂよりも上方に配置される。具体的には、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａは、同上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａ、第２収容部４２ａおよび反転処理ユニット４３ａと略同等の高さに配置される。また、下段グループＧ２に対応する移し換え装置１５ｂは、同下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂ、第２収容部４２ｂおよび反転処理ユニット４３ｂと略同等の高さに配置される。

第２搬送装置１７ａ，１７ｂは、上下２段に積層される。第２搬送装置１７ａは、ウェハＷを保持する複数（ここでは、２つ）のウェハ保持機構１７１ａを備える。同様に、第２搬送装置１７ｂは、ウェハＷを保持する複数（ここでは、２つ）のウェハ保持機構１７１ｂを備える。また、各第２搬送装置１７ａ，１７ｂは、水平方向および鉛直方向への移動が可能であり、ウェハ保持機構１７１ａ，１７１ｂを用いて第２収容部４２ａ，４２ｂと洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂとの間、または、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂと洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂとの間でウェハＷの搬送を行う。第２搬送装置１７ａ，１７ｂは、各ユニットの内部に対してウェハＷを搬入する際は下側のウェハ保持機構１７１ａ，１７１ｂを使用し、各ユニットからウェハＷを取り出す際は上側のウェハ保持機構１７１ａ，１７１ｂを使用する。

複数の第２搬送装置１７ａ，１７ｂのうち上段側に配置される第２搬送装置１７ａは、上段グループＧ１に対応し、同上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａおよび洗浄処理ユニット１６ａ、または、反転処理ユニット４３ａおよび洗浄処理ユニット１６ａの間でウェハＷの搬送を行う。また、複数の第２搬送装置１７ａ，１７ｂのうち下段側に配置される第２搬送装置１７ｂは、下段グループＧ２に対応し、同下段グループＧ２に対応する第２収容部４２ｂおよび洗浄処理ユニット１６ｂ、または、反転処理ユニット４３ｂおよび洗浄処理ユニット１６ｂの間でウェハＷの搬送を行う。

次に、本実施形態に係る基板処理システム１による基板搬送処理の処理手順について説明する。まず、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理を介することなく洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによる処理が行われる場合における基板搬送処理の処理手順について図５を参照して説明する。

図５は、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理を介することなく洗浄処理ユニットによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。なお、図５に示す基板搬送処理は、たとえば、ウェハＷの表面のみを洗浄する場合に行われる。

ここで、図５では、第１搬送装置１３を「ＣＲＡ」、移し換え装置１５ａ，１５ｂを「ＭＰＲＡ」、第２搬送装置１７ａ，１７ｂを「ＰＲＡ」と記載する。また、図５では、理解を容易にするために、第１搬送装置１３と受渡ブロック１４との間に移し換え装置１５ａ，１５ｂを、受渡ブロック１４と洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂとの間に第２搬送装置１７ａ，１７ｂを便宜的に記載する。

図５に示すように、基板処理システム１では、まず、第１搬送装置１３がカセットＣから未処理のウェハＷを５枚まとめて取り出して上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａに収容する（ステップＳ０１）。また、第１搬送装置１３は、カセットＣから未処理のウェハＷを再び５枚まとめて取り出して、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂに収容する（ステップＳ１１）。このように、第１搬送装置１３は、カセットＣから取り出した未処理のウェハＷを第１収容部４１ａに収容する処理と第１収容部４１ｂに収容する処理とを交互に行う。

つづいて、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａは、上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａから未処理のウェハＷを１枚ずつ取り出して上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａに移し換える（ステップＳ０２）。また、下段グループＧ２に対応する移し換え装置１５ｂは、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂから未処理のウェハＷを１枚ずつ取り出して下段グループＧ２に対応する第２収容部４２ｂに移し換える（ステップＳ１２）。

図５に示すように、第１収容部４１ａ，４１ｂは、互いに隣接する上段グループＧ１と下段グループＧ２の中間の高さに配置される。本実施形態のシステムはこの２グループのみ備えているので、この中間の高さ位置は受渡ブロック１４における中段位置と一致する。具体的には、第１収容部４１ａ，４１ｂは、上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａおよび反転処理ユニット４３ａと、下段グループＧ２に対応する第２収容部４２ｂおよび反転処理ユニット４３ｂとの間で、上下２段に積層されて配置される。本実施形態では、第１収容部４１ａの底面が上段グループＧ１の底面と同じ高さとなり、第２収容部４１ｂの上面が上段グループＧ２の上面と同じ高さとなるように、配置されている。

また、上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａは、上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａの上部に配置され、下段グループＧ２に対応する第２収容部４２ｂは、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂの下部に配置される。

このように、受渡ブロック１４の中段位置に第１収容部４１ａ，４１ｂを配置し、その上下にそれぞれ第２収容部４２ａ，４２ｂを配置することで、ウェハＷを第１収容部４１ａ，４１ｂから第２収容部４２ａ，４２ｂへ移し換える際の移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くすることができる。また、上記のように構成することで、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａの移動距離と、下段グループＧ２に対応する移し換え装置１５ｂの移動距離とを揃えることができ、グループＧ１，Ｇ２間での処理時間の偏りを生じ難くすることができる。

つづいて、第２収容部４２ａに収容された未処理のウェハＷは、上段グループＧ１に対応する第２搬送装置１７ａによって１枚ずつ第２収容部４２ａから取り出されて、上段グループＧ１の洗浄処理ユニット１６ａに搬送される（ステップＳ０３）。同様に、第２収容部４２ｂに収容された未処理のウェハＷは、下段グループＧ２に対応する第２搬送装置１７ｂによって１枚ずつ第２収容部４２ｂから取り出されて、下段グループＧ２の洗浄処理ユニット１６ｂに搬送される（ステップＳ１３）。そして、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂに搬送されたウェハＷは、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによって洗浄処理を施される。

その後、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによって処理されたウェハＷは、搬入時と逆の手順でカセットＣへ収容される。たとえば、上段グループＧ１の洗浄処理ユニット１６ａによって洗浄処理が施されたウェハＷは、上段グループＧ１に対応する第２搬送装置１７ａによって１枚ずつ洗浄処理ユニット１６ａから取り出されて上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａへ搬送される。そして、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａが、第２収容部４２ａからウェハＷを１枚ずつ取り出して第１収容部４１ａへ移し換えた後、第１搬送装置１３が、第１収容部４１ａからウェハＷを５枚まとめて取り出してカセットＣへ搬送する。下段グループＧ２についても同様である。以上説明した動作のうち、上段グループＧ１に関しての第１収容部４１ａに置かれてから再び第１収容部４１ａに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作と、下段グループＧ２に関しての第１収容部４１ｂに置かれてから再び第１収容部４１ｂに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作は、同時並行に実行される。

次に、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理の後に洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによる処理が行われる場合における基板搬送処理の処理手順について図６を参照して説明する。

図６は、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理の後に洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。なお、図６に示す基板搬送処理は、たとえば、ウェハＷの裏面を洗浄する場合に行われる。

図６に示すように、まず、第１搬送装置１３がカセットＣから未処理のウェハＷを５枚まとめて取り出して上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａに収容する（ステップＳ２１）。また、第１搬送装置１３は、カセットＣから未処理のウェハＷを再び５枚まとめて取り出して、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂに収容する（ステップＳ３１）。

つづいて、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａは、上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａに収容された未処理のウェハＷを１枚ずつ取り出して上段グループＧ１に対応する反転処理ユニット４３ａに搬送する（ステップＳ２２）。また、下段グループＧ２に対応する移し換え装置１５ｂは、下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂに収容された未処理のウェハＷを１枚ずつ取り出して下段グループＧ２に対応する反転処理ユニット４３ｂに搬送する（ステップＳ３２）。反転処理ユニット４３ａ，４３ｂに搬送されたウェハＷは、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによって表裏が反転される。

そして、上段グループＧ１に対応する第２搬送装置１７ａは、上段グループＧ１に対応する反転処理ユニット４３ａから反転処理後のウェハＷを１枚ずつ取り出して上段グループＧ１に属する洗浄処理ユニット１６ａに搬送する（ステップＳ２３）。また、下段グループＧ２に対応する第２搬送装置１７ｂは、下段グループＧ２に対応する反転処理ユニット４３ｂから反転処理後のウェハＷを１枚ずつ取り出して下段グループＧ２に属する洗浄処理ユニット１６ｂに搬送する（ステップＳ３３）。

洗浄処理後のウェハＷは、第２搬送装置１７ａ，１７ｂによって１枚ずつ洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂから取り出されて、第２収容部４２ａ，４２ｂに搬送される。つづいて、ウェハＷは、移し換え装置１５ａ，１５ｂによって１枚ずつ第２収容部４２ａ，４２ｂから第１収容部４１ａ，４１ｂへ搬送された後、第１搬送装置１３によって第１収容部４１ａ，４１ｂから５枚まとめてカセットＣへ搬送される。以上説明した動作のうち、上段グループＧ１に関しての第１収容部４１ａに置かれてから再び第１収容部４１ａに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作と、下段グループＧ２に関しての第１収容部４１ｂに置かれてから再び第１収容部４１ｂに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作は、同時並行に実行される。

このように、本実施形態に係る基板処理システム１では、第１収容部４１ａ，４１ｂから反転処理ユニット４３ａ，４３ｂへのウェハＷの搬送を第２搬送装置１７ａ，１７ｂではなく、移し換え装置１５ａ，１５ｂに行わせることとしている。これにより、第２搬送装置１７ａ，１７ｂの処理負荷が低減するため、反転処理を行う場合であっても、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

また、本実施形態に係る基板処理システム１において、上段グループＧ１に対応する反転処理ユニット４３ａは、上段グループＧ１に対応する第２収容部４２ａの上部に配置され、下段グループＧ２に対応する反転処理ユニット４３ｂは、下段グループＧ２に対応する第２収容部４２ｂの下部に配置される。

このように、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、同一のグループＧ１，Ｇ２に対応する第２収容部４２ａ，４２ｂよりも第１収容部４１ａ，４１ｂから遠い位置に配置される。このため、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂが第１収容部４１ａ，４１ｂと第２収容部４２ａ，４２ｂとの間に配置される場合と比較して、第１収容部４１ａ，４１ｂから第２収容部４２ａ，４２ｂへウェハＷを移し換える際の移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くすることができる。

ここで、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂを第１収容部４１ａ，４１ｂと第２収容部４２ａ，４２ｂとの間に配置することで、第１収容部４１ａ，４１ｂから反転処理ユニット４３ａ，４３ｂへウェハＷを移し換える際の移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くすることも考えられる。

しかしながら、第２収容部４２ａ，４２ｂは、ウェハＷの表面のみを洗浄する場合、裏面のみを洗浄する場合および後述する両面を洗浄する場合のいずれのケースにおいても使用されるのに対し、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、たとえば図４に示すように使用されないケースもある。

したがって、第２収容部４２ａ，４２ｂを反転処理ユニット４３ａ，４３ｂよりも第１収容部４１ａ，４１ｂの近くに配置して、第１収容部４１ａ，４１ｂから第２収容部４２ａ，４２ｂへウェハＷを移し換える際の移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くする方が、基板搬送処理の単位時間あたりの搬送枚数を増加させるうえで有効である。

また、図５などに示すように、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、第２収容部４２ａ，４２ｂよりも高さ寸法が大きい。このため、第１収容部４１ａ，４１ｂと第２収容部４２ａ，４２ｂとの間に反転処理ユニット４３ａ，４３ｂが介在していると、第１収容部４１ａ，４１ｂから第２収容部４２ａ，４２ｂへウェハＷを移し換える際の移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離が大幅に長くなってしまう。この点からも、反転処理ユニット４３ａ，４３ｂを第２収容部４２ａ，４２ｂよりも第１収容部４１ａ，４１ｂから遠い位置に配置することが好ましく、そのように配置することで単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

次に、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによる処理の前後に反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理が行われる場合における基板搬送処理の処理手順について図７を参照して説明する。

図７は、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂによる処理の前後に反転処理ユニット４３ａ，４３ｂによる処理が行われる場合における基板搬送処理の説明図である。なお、図７に示す基板搬送処理は、たとえば、ウェハＷの両面を洗浄する場合に行われる。本実施形態では、洗浄処理ユニット１６ａは４つのユニットのうち２つを表面用、２つを裏面用に割り当てられている。洗浄処理ユニット１６ｂも同様の割り当てである。

図７に示すステップＳ４１〜Ｓ４３およびステップＳ５１〜Ｓ５３は、未処理のウェハＷをその表裏を反転させた上で洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂへ搬送するまでの処理手順であり、図６に示すステップＳ２１〜Ｓ２３およびステップＳ３１〜Ｓ３３と同様である。

上段グループＧ１に属する洗浄処理ユニット１６ａによって裏面が洗浄されたウェハＷは、上段グループＧ１に対応する第２搬送装置１７ａによって１枚ずつ洗浄処理ユニット１６ａから取り出された後、上段グループＧ１に対応する反転処理ユニット４３ａに再び搬送される（ステップＳ４４）。反転処理ユニット４３ａに搬送されたウェハＷは、反転処理ユニット４３ａによって表裏が反転された後、第２搬送装置１７ａによって１枚ずつ取り出されて洗浄処理ユニット１６ａへ再び搬送され（ステップＳ４５）、洗浄処理ユニット１６ａによって表面が洗浄される。

下段グループＧ２に属する洗浄処理ユニット１６ｂによって裏面が洗浄されたウェハＷも同様に、第２搬送装置１７ｂによって１枚ずつ洗浄処理ユニット１６ｂから一旦取り出されて反転処理ユニット４３ｂに搬送さる（ステップＳ５４）。その後、ウェハＷは、反転処理ユニット４３ｂによって表裏が反転された後、第２搬送装置１７ｂによって１枚ずつ洗浄処理ユニット１６ｂへ再び搬送され（ステップＳ５５）、洗浄処理ユニット１６ｂによって表面が洗浄される。

このように、洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂと反転処理ユニット４３ａ，４３ｂとの間でのウェハＷの搬送は、第２搬送装置１７ａ，１７ｂによって行われる。以上説明した動作のうち、上段グループＧ１に関しての第１収容部４１ａに置かれてから再び第１収容部４１ａに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作と、下段グループＧ２に関しての第１収容部４１ｂに置かれてから再び第１収容部４１ｂに置かれるまでの基板搬送及び移し換え動作は、同時並行に実行される。

次に、従来の基板処理システムにおいて行われる基板搬送処理と本実施形態に係る基板処理システム１との比較について説明する。図８は、従来の基板処理システムにおける基板搬送処理の説明図である。なお、図８には、反転処理ユニット４３ａ’，４３ｂ’による処理の後に洗浄処理ユニット１６ａ’，１６ｂ’による処理が行われる場合における基板搬送処理の処理手順を示している。

図８に示すように、従来の基板処理システム１’では、第２収容部４２ａ’，４２ｂ’と、反転処理ユニット４３ａ’，４３ｂ’とが、下から順に、第２収容部４２ｂ’、第２収容部４２ｂ’、反転処理ユニット４３ｂ’、反転処理ユニット４３ａ’、第２収容部４２ａ’、第２収容部４２ａ’の順番で積層される。また、従来の基板処理システム１’は、１つの移し換え装置１５’を備える。

従来の基板処理システム１’では、まず、第１搬送装置１３’が、カセットＣから未処理のウェハＷを取り出して下段グループに対応する第２収容部４２ｂに収容する（ステップＳ６１）。第１搬送装置１３’は、上段グループの洗浄処理ユニット１６ａ’に処理させるウェハＷであるか下段グループの洗浄処理ユニット１６ｂ’に処理させるウェハＷであるかに関係なく、上記の処理を繰り返す。

つづいて、移し換え装置１５’は、上段グループの洗浄処理ユニット１６ａ’に処理させるウェハＷを下段グループに対応する第２収容部４２ｂ’から取り出して、上段グループに対応する第２収容部４２ａ’へ移し換える（ステップＳ６２）。

このように、従来の基板処理システム１’では、１台の移し換え装置１５’が下段グループの第２収容部４２ｂ’と上段グループの第２収容部４２ａ’との双方にアクセスすることとしているため、移し換え装置１５’の移動距離が長かった。そして、このことが、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることを阻害する要因の一つとなっていた。

これに対し、本実施形態に係る基板処理システム１では、上段グループＧ１に対応する移し換え装置１５ａと下段グループＧ２に対応する移し換え装置１５ｂとを備え、さらに、第１収容部４１ａ，４１ｂが受渡ブロック１４の中段位置に配置され、第１収容部４１ａの上部に第２収容部４２ａが配置されるとともに第１収容部４１ｂの下部に第２収容部４２ｂが配置される。これにより、本実施形態に係る基板処理システム１では、移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くすることができるため、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

つづいて、上段グループに対応する第２搬送装置１７ａ’は、上段グループに対応する第２収容部４２ａ’からウェハＷを取り出して上段グループに対応する反転処理ユニット４３ａ’に搬送する（ステップＳ６３）。その後、第２搬送装置１７ａ’は、反転処理ユニット４３ａ’によって表裏が反転されたウェハＷを反転処理ユニット４３ａ’から取り出して上段グループに属する洗浄処理ユニット１６ａ’に搬送する（ステップＳ６４）。

同様に、下段グループに対応する第２搬送装置１７ｂ’は、下段グループに対応する第２収容部４２ｂ’からウェハＷを取り出して下段グループに対応する反転処理ユニット４３ｂ’に搬送する（ステップＳ７１）。その後、第２搬送装置１７ｂ’は、反転処理ユニット４３ｂ’によって表裏が反転されたウェハＷを反転処理ユニット４３ｂ’から取り出して下段グループに属する洗浄処理ユニット１６ｂ’に搬送する（ステップＳ７２）。

このように、従来の基板処理システム１’では、第２収容部４２ａ’，４２ｂ’から反転処理ユニット４３ａ’，４３ｂ’へのウェハＷの搬送を第２搬送装置１７ａ’，１７ｂ’が行うこととしているため、第２搬送装置１７ａ’，１７ｂ’の処理負荷が大きかった。

これに対し、本実施形態に係る基板処理システム１では、移し換え装置１５ａ，１５ｂが、第１収容部４１ａ，４１ｂに収容されたウェハＷを反転処理ユニット４３ａ，４３ｂへ移し換えることとした。これにより、本実施形態に係る基板処理システム１では、第２搬送装置１７ａ，１７ｂの処理負荷を小さくすることができるため、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

上述してきたように、本実施形態に係る基板処理システム１は、第１搬送装置１３と、第１収容部４１ａ，４１ｂと、複数の洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂ（「第１基板処理ユニット」の一例に相当）と、複数の第２収容部４２ａ，４２ｂと、複数の第２搬送装置１７ａ，１７ｂと、複数の反転処理ユニット４３ａ，４３ｂ（「第２基板処理ユニット」の一例に相当）と、移し換え装置１５ａ，１５ｂとを備える。

第１搬送装置１３は、複数枚のウェハＷを収容するカセットＣからウェハＷを取り出して搬送する。第１収容部４１ａ，４１ｂは、第１搬送装置１３によって搬送されるウェハＷを収容する。複数の洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂは、多段に積層されるとともに、高さ方向に並ぶ少なくとも２つのグループに分けられ、ウェハＷに対して洗浄処理を行う。複数の第２収容部４２ａ，４２ｂは、上記グループの各々に対応し、第１収容部４１ａ，４１ｂと高さ方向において重複する位置にそれぞれ並んで配置され、ウェハＷを収容する。複数の第２搬送装置１７ａ，１７ｂは、上記グループの各々に対応し、同一のグループに対応する第２収容部４２ａ，４２ｂからウェハＷを取り出して同一のグループに属する洗浄処理ユニット１６ａ，１６ｂへ搬送する。複数の反転処理ユニット４３ａ，４３ｂは、上記グループの各々に対応し、第１収容部４１ａ，４１ｂおよび第２収容部４２ａ，４２ｂと高さ方向において重複する位置にそれぞれ並んで配置され、ウェハＷの表裏を反転させる処理を行う。移し換え装置１５ａ，１５ｂは、第１収容部４１ａ，４１ｂに収容されたウェハＷを第２収容部４２ａ，４２ｂに移し換えるまたは反転処理ユニット４３ａ，４３ｂへ搬送する。

これにより、第２搬送装置１７ａ，１７ｂの処理負荷を小さくすることができるため、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

また、本実施形態に係る基板処理システム１では、第１収容部４１ａ，４１ｂおよび第２収容部４２ａ，４２ｂを含む受渡ブロック１４（「処理ブロック」の一例に相当）の中段位置に第１収容部４１ａ，４１ｂが配置され、それぞれ異なるグループに対応する第２収容部４２ａ，４２ｂが、第１収容部４１ａ，４１ｂの上部および下部に配置される。

これにより、移し換え装置１５ａ，１５ｂの移動距離を短くすることができるため、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

上述してきた実施形態では、複数の洗浄処理ユニット１６が、上段グループＧ１と下段グループＧ２の２つのグループに分けられる場合の例について示したが、洗浄処理ユニット１６は、３つ以上のグループに分けられてもよい。その場合、少なくとも２つの隣接するグループに関して、上記実施形態で説明した配置構成や移し換え及び搬送動作を行うようにすれば、単位時間あたりの搬送枚数を増加させることができる。

また、上述してきた実施形態では、第２基板処理ユニットが、ウェハＷの表裏を反転させる反転処理ユニット４３ａ，４３ｂである場合の例について示したが、第２基板処理ユニットは、反転処理ユニット以外の基板処理ユニットであってもよい。たとえば、第２基板処理ユニットは、ウェハＷの表面状態を検査する検査処理ユニットであってもよいし、ウェハＷに対して紫外線を照射するＵＶ照射ユニットであってもよい。

また、上述してきた実施形態では、基板処理システム１が、上段グループＧ１に対応する第１収容部４１ａと下段グループＧ２に対応する第１収容部４１ｂとを備える場合の例について示したが、基板処理システム１は、上段グループＧ１と下段グループＧ２とで共用される１つの第１収容部を備えていてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 基板処理システム
２ 搬入出ステーション
３ 受渡ステーション
４ 処理ステーション
５ 制御装置
１１ キャリア載置部
１２ 搬送部
１３ 第１搬送装置
１４ 受渡ブロック
１５ａ，１５ｂ 移し換え装置
１６ａ，１６ｂ 洗浄処理ユニット
１７ａ，１７ｂ 第２搬送装置
４１ａ，４１ｂ 第１収容部
４２ａ，４２ｂ 第２収容部
４３ａ，４３ｂ 反転処理ユニット

Claims (3)

1. 基板に対して所定の処理を行う基板処理ユニットと、
   基板を収容する収容部と、
   前記収容部から基板を取り出して前記基板処理ユニットへ搬送する搬送装置と、
   前記基板を反転する複数の反転処理ユニットと、
   基板を前記収容部から前記複数の反転処理ユニットに搬送する複数の移し換え装置と
   を備え、
   前記複数の反転処理ユニットは、少なくとも２つのグループに分けられており、
   前記複数の移し換え装置の各々は、何れかのグループの前記反転処理ユニットに対応して設けられ、対応する前記反転処理ユニットと前記収容部との間で前記基板の搬送を行うこと
   を特徴とする基板処理システム。
2. 前記収容部は、複数設けられて、高さ方向に並ぶ少なくとも２つのグループに分けられており、
   前記搬送装置は、複数設けられて、各前記搬送装置が複数の前記収容部の何れかのグループに対応して設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記複数の移し換え装置及び前記搬送装置は、それぞれ、前記収容部に隣接して配置されること
   を特徴とする請求項１または２に記載の基板処理システム。

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