JP7213056B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
特許文献１には、基板の処理システムであって、当該基板の処理システムに搬入される複数のカセットを待機させるカセット待機ブロックが、基板の処理システムへの搬入出ブロックに隣接して設けられる構成が開示されている。
特開２００９－１０２８７号公報
本開示にかかる技術は、基板を収納した基板処理容器を一時的に待機させる保管部が占める床専有面積を低減する。
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、直接または間接的に前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、を有し、前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であり、
前記移載装置の動作を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置を受け渡し経路から退避させるように前記移載装置の動作を制御し、さらに前記移載装置は、前記天井走行車の移動方向と同じ水平方向に移動自在である。
本開示によれば、基板を収納した基板処理容器を一時的に待機させる保管部が占める床専有面積を低減することができる。
ウェハ処理装置の構成の概略を模式的に示す平面図である。 ウェハ処理装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。 ウェハ処理装置の構成の概略を模式的に示す斜視図である。 第２の移載部の構成の概略を模式的に示す側面図である。 第２の移載部の構成の概略を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る第１の移載部の構成の概略を模式的に示す側面図である。 本実施形態に係る第１の移載部の構成の概略を模式的に示す斜視図である。 未処理カセットの搬送フローの概略に示すフロー図である。 未処理カセットの搬送フローの概略を模式的に示す斜視図である。 空カセットの搬送フローの概略に示すフロー図である。 空カセットの搬送フローの概略を模式的に示す斜視図である。 処理済みカセットの搬送フローの概略に示すフロー図である。 処理済みカセットの搬送フローの概略を模式的に示す斜視図である。 第１の移載部の変形例に係る構成の概略を模式的に示す斜視図である。 図１４の第１の移載部の変形例の動作を模式的に示す斜視図である。
先ず、特許文献１に開示されている従来の基板（以下、ウェハという）の処理システムの構成について説明する。特許文献１に開示の処理システムには、処理システムの搬入出ブロックに隣接して、当該搬入出ブロックに搬入出される複数のカセットを収容するストッカとしてのカセット待機ブロックが設けられている。カセット待機ブロックは雰囲気制御を行うためのケーシングに覆われており、当該ケーシングの天井面には、カセットの搬入出口が形成されている。また、カセット待機ブロックの上方には装置間カセット搬送装置のレールが配設されており、装置間カセット搬送装置は、前記搬入出口を介して、上方からカセット待機ブロックに対してカセットを搬入出できるように構成されている。
上述のように、一般的にＦＥＸ（Ｆｏｕｐ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）と呼称されるカセット待機ブロックは、処理システムで処理される複数枚、例えば２５枚のウェハが収容された基板収納容器としてのカセット（Ｆｏｕｐ）を一時的に複数ストックするための装置である。当該ＦＥＸの内部には、複数、例えば１０個以上のカセットがストックされる。このようにＦＥＸは、処理システムに搬入出されるカセットを一時的にストックする機能を有するため、一般的に処理システムの搬入出ブロックに隣接して、すなわち、例えば特許文献１においては基板の処理システムにおける搬入出ブロックの前面側に設けられる。
しかしながら、ＦＥＸが複数のカセットをストックする場合、当然にＦＥＸの規模は大きくなる。そして、上述のようにＦＥＸを処理システムに隣接して設けると、ＦＥＸが占める床専有面積が増大し、結果的に当該処理システム全体としての床専有面積が増加してしまう。
そこで、本開示にかかる技術の一態様は、ＦＥＸを基板処理装置の上部に設けることにより、基板処理装置におけるＦＥＸの床専有面積を低減させる。
以下、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜ウェハ処理装置＞
先ず、本実施形態に係るウェハ処理装置の構成について説明する。図１～３は、それぞれウェハ処理装置１の構成の概略を模式的に示す平面図、側面図及び斜視図である。
ウェハ処理装置１は、図１及び図２に示すように、複数枚のウェハＷを収納した基板収納容器（以下、カセットＣという。）の搬入出部としての搬入出ステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置（図示せず）を備えた処理部としての処理ステーション２０とを一体に接続した構成を有している。
またウェハ処理装置１は、搬入出ステーション１０に搬入出される複数のカセットＣを一時的に保持してストックする保管部としてのＦＥＸ１００を有している。ＦＥＸ１００は、ウェハ処理装置１の最上部、具体的には、ウェハ処理装置１の天井部上面に設けられている。
搬入出ステーション１０は、搬入出ブロック１１と、搬送ブロック１２とを有している。搬入出ブロック１１は、搬送ブロック１２及び処理ステーション２０よりも一段低く構成されており、当該搬入出ブロック１１の上面には、カセット載置台１３が設けられている。カセット載置台１３には、ＦＥＸ１００やウェハ処理装置１の外部、すなわち後述のＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ：天井走行車）等に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板１４が設けられている。
搬入出ブロック１１には、複数の未処理ウェハＷ、複数の処理済みウェハＷをそれぞれ収容可能な未処理カセットＣ１、処理済みカセットＣ３、及びウェハＷを搬出して空になった空カセットＣ２が搬入出される。そして、カセット載置台１３には、これらカセットＣをＹ軸方向に一列に載置自在になっており、本実施の形態においては例えば４つのカセット載置板１４が配置されている。
またカセット載置台１３には、前記未処理カセットＣ１が載置され、ウェハ処理装置１内にウェハＷを搬入するＳｅｎｄｅｒ領域（搬入専用部）と、前記処理済みカセットＣ３が載置され、ウェハ処理装置１内からウェハＷが搬出されるＲｅｃｅｉｖｅｒ領域（搬出専用部）とが設定されている。以下の説明においては、前記Ｓｅｎｄｅｒ領域に位置するカセット載置板１４をカセット載置板１４ｓ、前記Ｒｅｃｅｉｖｅｒ領域に位置するカセット載置板１４をカセット載置板１４ｒという場合がある。
なお以下の説明においては、図３に示すように、前記カセット載置板１４ｓ及びカセット載置板１４ｒをそれぞれＹ軸方向に２つずつ並べて設置されるように便宜的に図示している。しかしながら、４つのカセット載置板１４のうち、特に中央に位置する２つのカセット載置板１４は、Ｓｅｎｄｅｒ及びＲｅｃｅｉｖｅｒ双方の役割を実行することができる。すなわち４つの前記カセット載置板１４は、Ｙ方向正方向側から３つがＳｅｎｄｅｒ領域、Ｙ方向負方向側から３つがＲｅｃｅｉｖｅｒ領域に含まれ、中央に位置する２つのカセット載置板１４は、Ｓｅｎｄｅｒ領域及びＲｅｃｅｉｖｅｒ領域の重複領域Ｔに含まれる。
搬送ブロック１２の内部には、図１のＹ方向に延びる搬送路（図示せず）上を移動自在なウェハ搬送装置１５が設けられている。ウェハ搬送装置１５は、上下方向及び鉛直軸回り（θ方向）にも移動自在であり、前記カセット載置板１４上のカセットＣと、処理ステーション２０の内部に設けられるウェハ受け渡し装置（図示せず）との間でウェハＷを搬送することができる。
搬入出ステーション１０の搬入出ブロック１１の上方には、例えばＹ方向に延びる搬送路Ｒ０に沿って移動自在なＯＨＴが設けられている。ＯＨＴはウェハ処理装置１の外部に設けられた他のウェハ処理装置との間でカセットＣを搬送することができ、上方から後述のＦＥＸ１００に設けられた移載装置としての第１の移載部１１０に対してアクセスしてカセットＣを受け渡しすることができる。なお、後述するようにＯＨＴは、搬入出ステーション１０のカセット載置板１４に対しても、直接的にカセットＣを受け渡しすることが可能である。
処理ステーション２０には、ウェハＷに対して所定の処理を施すための複数の各種処理装置（図示せず）が設けられている。かかる処理装置の種類や構成は限定されるものではなく、例えば処理ステーション２０は、塗布現像処理システムやプラズマ処理システム等、任意の構成を取り得る。なお処理ステーション２０は一度に１００枚以上、例えば１５０枚のウェハＷに対して所定の処理を施す処理能力を有している。
また処理ステーション２０の上部には、処理ステーション２０の内部に清浄な空気流を形成するためのＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）２１が設けられていてもよい。当該ＦＦＵ２１は、処理ステーション２０の種類や構成により省略され得る。
図２、図３に示すように、ＦＥＸ１００は、ウェハ処理装置１の最上部、例えばウェハ処理装置１の最上部である天井部上面に設けられ、移載装置としての第１の移載部１１０及び他の移載装置としての第２の移載部１２０、収納容器保持部としてのカセット保持部１３０を有している。ＦＥＸ１００は、ウェハ処理装置１に搬入出されるカセットＣを、一時的に退避、保持するためのストッカとして機能し、前記ＯＨＴ、前記搬入出ステーション１０のカセット載置板１４、及びカセット保持部１３０との間でカセットＣを受け渡し自在に構成されている。
第１の移載部１１０は、ウェハ処理装置１の最上部におけるＸ方向負方向側、具体的には前記搬送ブロック１２の最上部において、Ｙ方向に延伸して設けられる搬送路Ｒ１上を移動自在に構成されている。また、第１の移載部１１０は回転機構（図示せず）により鉛直軸回りに回転自在に構成されている。これにより第１の移載部１１０は、前記ＯＨＴとの間で受け渡されるカセットＣを、カセット載置板１４と後述の第２の移載部１２０及び近くにあるカセット保持台１３１との間で受け渡すことができる。なお、第１の移載部１１０の詳細な構成については後述する。
本実施の形態において第１の移載部１１０は、例えば２台設けられており、それぞれ同一の搬送路Ｒ１上に配置されている。かかる場合、２台の第１の移載部１１０のそれぞれが搬送路Ｒ１に沿って移動自在になっている。
２台の第１の移載部１１０は、それぞれが前記Ｓｅｎｄｅｒ領域または前記Ｒｅｃｅｉｖｅｒ領域のいずれかに対してアクセス自在に構成されている。すなわち、例えばＳｅｎｄｅｒ側に設けられた第１の移載部１１０は、重複領域Ｔを含むＳｅｎｄｅｒ領域に位置する３つのカセット載置板１４ｓとの間で、カセットＣを受け渡しすることができる。一方、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ領域側に設けられた第１の移載部１１０は、重複領域Ｔを含むＲｅｃｅｉｖｅｒ領域に位置する３つのカセット載置板１４ｒとの間で、カセットＣを受け渡しすることができる。
第２の移載部１２０は、ウェハ処理装置１の最上部における前記搬送路Ｒ１のＸ方向正方向側において、Ｘ方向に延伸して平行に設けられる２つの搬送路Ｒ２上を、各第２の移載部１２０が移動自在に構成されている。第２の移載部１２０は、前記第１の移載部１１０との間で受け渡しされるカセットＣを、後述のカセット保持部１３０との間で搬送することができる。
図４及び図５は、それぞれ第２の移載部１２０の構成の概略を模式的に示した側面図、及び平面図である。図４及び図５に示すように、各第２の移載部１２０は、前記搬送路Ｒ２上を走行する基台部１２１、関節アーム１２２及び搬送アーム１２３を有する多関節アーム構造を有している。
関節アーム１２２は、旋回及び伸縮自在に構成されており、第１の関節アーム１２２ａと第２の関節アーム１２２ｂを有する。第１の関節アーム１２２ａは、その基端側が基台部１２１に鉛直軸回りに回転自在に接続されている。第２の関節アーム１２２ｂは、第１の関節アーム１２２ａの先端側に鉛直軸回りに回転自在に接続されている。搬送アーム１２３は第２の関節アーム１２２ｂの先端側に鉛直軸回りに回転自在に接続されている。
また、第２の移載部１２０は、搬送アーム１２３の鉛直方向の高さを調節するための昇降機構（図示せず）を、基台部１２１の内部に有している。昇降機構は昇降軸Ｍに沿って関節アーム１２２及び搬送アーム１２３を昇降自在に構成されており、関節アーム１２２を介して搬送アーム１２３を昇降させることにより、第１の移載部１１０との間でカセットＣを受け渡すことができる。
なお、本実施の形態において第２の移載部１２０は前記したように例えば２台設けられており、それぞれＹ方向に並設された２本の搬送路Ｒ２上、すなわち、Ｓｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側に対応してそれぞれ１台ずつ配置されている。２台の第２の移載部１２０はそれぞれがＸ方向に移動自在であり、それぞれの第２の移載部１２０が、搬送路Ｒ２に隣接して設けられるカセット保持部１３０にアクセスして前記第１の移載部１１０との間でカセットＣを受け渡すことができる。
なお、Ｓｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側にそれぞれ設けられた第２の移載部１２０は、同様にＳｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側にそれぞれ設けられた前記第１の移載部１１０にそれぞれが対応して、カセットＣの受け渡しを行うことができる。すなわち、１台の第２の移載部１２０は、特定の１台の第１の移載部１１０との間でカセットＣの受け渡しを行うことができる。
図３に示すように、カセット保持部１３０は、前記２本の搬送路Ｒ２のＹ方向に隣接して、合計３列が設けられている。各カセット保持部１３０は、カセットＣを一時的に保持するためのカセット保持台１３１を複数、例えば本実施の形態においてはＸ軸方向に並べて３つずつ有している。したがって、保管部としてのＦＥＸ１００には、合計９つのカセット保持台１３１が設けられている。各カセット保持台１３１には、前記第２の移載部１２０によってカセットＣが載置される。なお、カセット保持部１３０に保持されるカセットＣとしては、例えば前記未処理カセットＣ１、空カセットＣ２、及び処理済みカセットＣ３等が挙げられる。
なお、前記カセット保持台１３１は、回転機構（図示せず）により鉛直軸回りに回転自在に構成されていてもよい。かかる構成を有することにより、カセットＣが第２の移載部１２０によりカセット保持部１３０から搬出される際に、適切にカセットＣの向きを調節することができる。すなわち、適切な向きで搬入出ステーション１０に対してカセットＣを受け渡すことができる。
以上のウェハ処理装置１には、制御装置２００が設けられている。制御装置２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種装置や第１の移載部１１０、第２の移載部１２０をはじめとして、他の搬送装置や各種の駆動系装置の動作を制御している。したがって本実施の形態では、制御装置と他の制御装置は１つの制御装置２００として具体化されている。制御装置２００はその他にウェハ処理装置１におけるウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御装置２００にインストールされたものであってもよい。
＜第１の移載部＞
次に、前記第１の移載部１１０の詳細な構成について説明する。
図６及び図７は、それぞれ第１の移載部１１０の構成の概略を模式的に示した側面図、及び斜視図である。図６及び図７に示すように、第１の移載部１１０は、前記搬送路Ｒ１上を走行する本体部１１１を有している。本体部１１１には、カセットＣを上面に保持するアーム１１２がアーム保持部１１３と一体に設けられている。また、アーム保持部１１３は、本体部１１１の内部に設けられる昇降機構１１４が備える巻取部材１１５に接続されている。
アーム１１２は、通常時において搬送路Ｒ１からＸ方向負方向側に向けて突出している。すなわち、アーム１１２は、前記搬入出ステーション１０のカセット載置板１４の上方且つ、前記ＯＨＴの下方に向けて突出している。これにより、第１の移載部１１０は上方からアクセスされるＯＨＴとの間で直接的にカセットＣの受け渡しが可能になっている。
アーム保持部１１３は、先述のように昇降機構１１４の巻取部材１１５に接続されている。巻取部材１１５は駆動部（図示せず）の動作により巻取自在に構成されている。例えば、巻取部材１１５を本体部１１１から巻き下ろす方向に駆動部を動作することにより、巻取部材１１５の一端に接続されたアーム保持部１１３が下方、すなわちカセット載置板１４方向へ降下する。一方で、例えば駆動部を巻取部材１１５が本体部１１１へ巻き上げる方向に駆動させることにより、巻取部材１１５の一端に接続されたアーム保持部１１３が上方、すなわち本体部１１１方向へ上昇する。これにより、アーム保持部１１３に接続されたアーム１１２及び、当該アーム１１２に載置されたカセットＣを、搬入出ステーション１０のカセット載置板１４とウェハ処理装置１の最上部との間で昇降させることができる。
また、本体部１１１には回転機構（図示せず）が設けられており、アーム１１２が本体部１１１側に上昇された状態において、鉛直軸回りに回転可能に構成されている。これによりアーム１１２をＸ方向正方向側、すなわち第２の移載部１２０側へ移動させることができ、第２の移載部１２０との間でカセットＣを受け渡すことができる。
＜カセットの搬送動作＞
本実施の形態に係るウェハ処理装置１は以上のように構成されており、次に、かかるウェハ処理装置１を用いたカセットＣの搬入出方法について図を参照して説明する。
図８及び図９は、それぞれ未処理カセットＣ１の搬入におけるカセットＣの流れを示したフローチャート、及びカセットＣの搬送における主な動作を模式的に示したウェハ処理装置１の斜視図である。未処理カセットＣ１は、複数の未処理のウェハＷを収納しており、搬入出ステーション１０に搬送されることにより未処理ウェハＷがウェハ処理装置１の処理ステーション２０に搬入され、未処理ウェハＷに対して所定のウェハ処理を実施する。
先ず、未処理カセットＣ１を把持したＯＨＴがウェハ処理装置１の搬入出ステーション１０の上方に移動する（図８、図９のステップＳ１）。次に、カセット載置台１３のＳｅｎｄｅｒ領域におけるカセット載置板１４ｓのカセット載置状況を確認する。カセット載置板１４ｓが空いている場合、すなわちカセット載置板１４ｓ上に他の未処理カセットＣ１が載置されていない場合、ＯＨＴから当該空いているカセット載置板１４ｓに対して直接的に未処理カセットＣ１が受け渡される（図８、図９のステップＳ２）。かかる際、ＯＨＴからカセット載置板１４ｓへの移動軌道上（受け渡し経路上）に第１の移載部１１０が存在していた場合、当該第１の移載部１１０は搬送路Ｒ１に沿ってＹ方向に移動し、未処理カセットＣ１の搬入に支障がないように退避する。
一方、例えばカセット載置板１４ｓに空きがない場合、すなわちカセット載置板１４ｓ上に既に他の未処理カセットＣ１が載置されている場合、未処理カセットＣ１はカセット保持部１３０に一時的にストックされることになる。かかる際、まずＯＨＴから第１の移載部１１０のアーム１１２に対して未処理カセットＣ１が受け渡され（図８、図９のステップＳ３）、次いで第１の移載部１１０は、第２の移載部１２０に対して当該未処理カセットＣ１を受け渡す。その後当該未処理カセットＣ１を受け取った第２の移載部１２０は、ＦＥＸ１００におけるカセット保持部１３０のカセット保持台１３１に未処理カセットＣ１を載置する（図８、図９のステップＳ４）。
その後、カセット載置板１４ｓ上の他の未処理カセットＣ１が移動し、カセット載置板１４ｓに空きが発生すると、カセット載置板１４ｓ側からカセット保持部１３０及び第２の移載部１２０に対して未処理カセットＣ１の搬送要求が発せられる。未処理カセットＣ１の搬送要求を受けた第２の移載部１２０は、カセット保持台１３１上に一時的に保持されている未処理カセットＣ１をピックアップし、第１の移載部１１０に受け渡す（図８、図９のステップＳ５）。そして、第１の移載部１１０に受け渡された未処理カセットＣ１は、第１の移載部１１０によって搬入出ブロック１１のカセット載置板１４ｓ上に搬送される（図８、図９のステップＳ６）。その後、搬送ブロック１２のウェハ搬送装置１５により、未処理カセットＣ１から未処理ウェハＷが取り出され、ウェハ処理装置１内部の処理ステーション２０に対して搬送される（図８のステップＳ７）。
図１０及び図１１は、それぞれ前記ステップＳ７により空となった空カセットＣ２の搬送にかかる流れを示したフローチャート、及び、空カセットＣ２の搬送における主な動作を模式的に示したウェハ処理装置１の斜視図である。
ウェハＷの搬送ブロック１２への払い出しにより空となった空カセットＣ２は、当該空カセットＣ２が収納していた複数のウェハＷの処理が終了するまでの間、カセット保持部１３０において待機することになる。すなわち先ず、ステップＳ７により空になった空カセットＣ２は、第１の移載部１１０によってウェハ処理装置１の最上部まで上昇する（図１０のステップＳ１１）。その後、空カセットＣ２は、第２の移載部１２０を介してカセット保持部１３０のカセット保持台１３１に載置される（図１０のステップＳ１２）。
このように、ＦＥＸ１００はウェハ処理装置１にウェハＷを搬入した後の空カセットＣ２をカセット保持部１３０において一時的にストックすることができる。これにより、上述のように例えば１５０枚の処理能力を有するウェハ処理装置１に対して効率的にウェハＷの搬送を行うことができる。すなわち、搬入出ステーション１０には例えば２５枚のウェハＷを収納するカセットＣを載置するカセット載置板１４が４つしかないため、そのままでは合計１００枚のウェハＷしかウェハ処理装置１に搬入できない。しかしながら、空カセットＣ２をカセット保持部１３０にストックすることにより新たな未処理カセットＣ１をカセット載置板１４ｓに載置しウェハＷをウェハ処理装置１に順次搬入することができるため、ウェハ処理装置１の処理能力を適切にかつ最大限に発揮させることができる。
空カセットＣ２が収納していた複数のウェハＷの処理が終了すると、カセット載置板１４ｒ側からカセット保持部１３０、及び第２の移載部１２０に対して空カセットＣ２の搬送要求が発せられる。空カセットＣ２の搬送要求を受けた第２の移載部１２０は、カセット保持台１３１上に一時的に保持されている空カセットＣ２をピックアップして第１の移載部１１０に受け渡す（図１０のステップＳ１３）。なお、この際搬送される空カセットＣ２は、処理が終了した複数のウェハＷを元々収納していた未処理カセットＣ１と同一のものであり、ウェハＷに割り当てられたＩＤと、カセットＣに割り当てられたＩＤの組み合わせが変動することが無いように制御される。そして、第１の移載部１１０に載置された空カセットＣ２は、第１の移載部１１０によりカセット載置台１３のＲｅｃｅｉｖｅｒ領域におけるカセット載置板１４ｒ上に受け渡される（図１０のステップＳ１４）。その後、ウェハ処理装置１の内部から搬送ブロック１２を経て当該空カセットＣ２に対して、処理済みウェハＷが返却される（図１０のステップＳ１５）。
なお、前記ステップＳ１４における第１の移載部１１０によるカセット載置板１４ｒへの空カセットＣ２の搬送は、前記カセット載置板１４ｓ側に位置するカセット載置板１４ｒに対して優先的に行われる。具体的には、空カセットＣ２を搬送する第１の移載部１１０は、前記Ｒｅｃｅｉｖｅｒ領域のうち、前記重複領域Ｔに位置するカセット載置板１４ｒに対して優先的に空カセットＣ２を搬送する。
図１２及び図１３は、それぞれ前記ステップＳ１５によりウェハＷが返却された処理済みカセットＣ３の搬出にかかる流れを示したフローチャート、及び、カセットＣの搬送における主な動作を模式的に示したウェハ処理装置１の斜視図である。
ステップ１５によりウェハＷが返却された処理済みカセットＣ３は、ＯＨＴの稼働状態を確認する。ＯＨＴが他のカセットＣの搬送動作を行っておらず、空き状態（受け取り可能状態）である場合、当該ＯＨＴが処理済みカセットＣ３を載置するカセット載置板１４ｒに対して直接的にアクセスし、処理済みカセットＣ３が受け渡される（図１２、図１３のステップＳ２１）。かかる際、カセット載置板１４ｒからＯＨＴへの移動軌道上（受け渡し経路上）に第１の移載部１１０が存在していた場合、当該第１の移載部１１０は搬送路Ｒ１に沿ってＹ方向に移動し、処理済みカセットＣ３の搬出に支障がないように退避する。
一方、例えばＯＨＴが空いていない場合（受け取り可能な状態にない場合）、すなわち例えばＯＨＴが他のカセットＣの搬送動作中であった場合、処理済みカセットＣ３はカセット保持部１３０に一時的にストックされる。かかる際、まず、カセット載置板１４ｒから第１の移載部１１０のアーム１１２に対して処理済みカセットＣ３が受け渡され（図１２、図１３のステップＳ２２）、第２の移載部１２０を介してカセット保持部１３０のカセット保持台１３１に処理済みカセットＣ３が載置される（図１２、図１３のステップＳ２３）。
この際、上述のように前記ステップＳ１４において空カセットＣ２が重複領域Ｔに対して優先的に搬送されるため、２台の第１の移載部１１０の双方が、搬出される前記処理済みカセットＣ３に対してアクセスできる。これにより、カセット保持部１３０に対する処理済みカセットＣ３の搬出を効率的に行うことができる。
その後、ＯＨＴの他のカセットＣの搬送動作が終了し、ＯＨＴに空きが発生すると（受け取り可能な状態になると）、カセット保持台１３１上に一時的にストックされた処理済みカセットＣ３は、第２の移載部１２０を介して第１の移載部１１０に受け渡される（図１２、図１３のステップＳ２４）。そして、第１の移載部１１０に載置された処理済みカセットＣ３はＯＨＴに受け渡される（図１２、図１３のステップＳ２５）。そして、ステップＳ２１またはステップＳ２５においてＯＨＴに受け渡された処理済みカセットＣ３は、ウェハ処理装置１の外部へ搬出される（図１２、図１３のステップＳ２６）。これにより、一連のカセットＣの搬入出動作が終了する。
上記実施形態によれば、従来ウェハ処理装置１の前面に設けられていたＦＥＸをウェハ処理装置１の最上部に設置したため、ウェハ処理装置１におけるＦＥＸの床専有面積を低減、具体的にはＦＥＸ自体の床専有面積を無くすことができる。
また本実施形態においてＦＥＸ１００は、例えばウェハ処理装置１が設けられるクリーンルームの天井面に吊るされることなく、ウェハ処理装置１の最上部に設けられるため、ウェハ処理装置１の外部設備や周辺環境に左右されることなく、ＦＥＸ１００を設置することができる。したがっていわゆるレトロフィットが可能である。また同様に、ＯＨＴが搬送するカセットＣの搬送軌道に対してＦＥＸ１００が干渉することを防止することができる。
またさらに、本実施形態によれば、ＦＥＸ１００はウェハ処理装置１の最上部においてそのまま設けられていたが、例えばウェハ処理装置１の側壁面を上方に延長することによりＦＥＸ１００の周囲に囲いが設置されていてもよい。かかる構成を有することにより、例えば第１の移載部１１０、第２の移載部１２０やカセット保持部１３０等の不具合によりカセットＣがウェハ処理装置１の上部から落下してしまうことを抑制することができる。
なお、上記実施形態によれば、カセット載置板１４のカセット載置状況やＯＨＴのカセット挟持状況から、直接的にカセット載置板１４とＯＨＴとの間でカセットＣの受け渡しを行うのか、一旦ＦＥＸ１００を介してカセットＣの受け渡しを行うのかを判断することで、カセットＣの搬送待機時間を無くしたり、最小限に抑えることができる。これによってウェハ処理装置１におけるスループットを向上させることができる。かかる判断は制御装置２００において行われる。
上記実施形態では、カセットＣの移載装置としての、第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０は、合計で４台設けられている。従来のＦＥＸにおいては、一般的にカセットＣを搬送するための移載手段はＦＥＸ内に１台しか設けられておらず、またカセットＣの搬送されるウェハ処理装置１のカセット載置板の設置領域によって、当該移載手段を使い分けることもされていなかった。この点本実施形態によれば、複数の移載装置を有しているので、カセットＣの搬送待機時間を無くしたり、最小限に抑えることができる。特に、例えば前記Ｓｅｎｄｅｒ側と前記Ｒｅｃｅｉｖｅｒ側とにおいて移載装置の役割を分担することにより、適切にカセットＣの搬送を行うことができ、ウェハ処理装置１におけるスループットを向上させることができる。
なお、本実施形態においては上述のように第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０はそれぞれ２台ずつ設けられたが、移載装置の設置台数はこれに限定されるものではない。例えば、第１の移載部１１０及び第２の移載部をそれぞれ３台以上設けてもよいし、１台ずつの設置でもよい。また、第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０の設置台数はそれぞれ同じ数でなくてもよい。
またさらに、本実施の形態においては第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０が、それぞれＳｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側にそれぞれ１台ずつ設けられていた。しかしながら、第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０の機能を併せ持った移載装置が設けられていてもよい。すなわち、前記第１の移載部１１０及び第２の移載部１２０を別体にせず、１の移載装置（たとえば第１の移載部１１０）によってＯＨＴ、カセット載置板１４、カセット保持部１３０との間でカセットＣを受け渡し可能に構成してもよい。かかる際、当該移載装置はＳｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側にそれぞれ１台ずつ、合計２台設けられていることが望ましい。
なおＳｅｎｄｅｒ側及びＲｅｃｅｉｖｅｒ側領域に対応する第１の移載部１１０のいずれもが第２の移載部１２０を経由してカセットＣを受け渡すことができるＦＥＸ１００における中央のカセット保持部１３０にカセットＣを移載する場合、第２の移載部１２０は、当該中央のカセット保持部１３０には、ウェハＷを収納していない空のカセットＣを優先的に移載するようにしてもよい。そのようにウェハＷを収納していない空のカセットＣを中央のカセット保持部１３０に優先的に移載することで例えば次のような効果が得られる。
すなわち、例えば未処理のウェハＷを収納したカセットＣをＳｅｎｄｅｒ側に、処理済みのウェハＷを収納したカセットＣをＲｅｃｅｉｖｅｒ側に移載するように設定した場合、空のカセットＣを中央のカセット保持部１３０に優先的に移載するようにすれば、それらＳｅｎｄｅｒ側領域、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ側を極力占有しないことができる。したがって、ウェハＷを収容したカセットＣの出し入れ時の動作を最小限にできる。また空のカセットＣが色々なケースでＳｅｎｄｅｒ側領域、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ側の双方間で受け渡される点を考慮しても、双方間でそれが可能な場所（すなわち中央のカセット保持部１３０）に移載しておいた方が、汎用性が広がりまた移載の手順等の自由度が大きくなる。
いずれにしろ、移載のための距離を最短にするため、Ｓｅｎｄｅｒ側領域には未処理ウェハＷを収納したカセットＣを移載し、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ側領域には、処理済のウェハＷを収納したカセットＣを移載することを原則とする。
しかしながらイレギュラーなケース、たとえば、ウェハ処理装置１内にあるウェハＷを急遽回収する必要が生じた際には、カセット保持部１３０のどの場所にも空のカセットＣを載置できるように、ＯＨＴを介して空のカセットＣをＳｅｎｄｅｒ側領域とＲｅｃｅｉｖｅｒ側の双方間で受渡しできるようにしているとよい。
なお、前記実施形態におけるカセット保持台１３１は、それぞれのカセット保持部１３０に対して３つずつ、合計９つ設けられていたが、カセット保持台１３１の数もこれに限定されるものではない。例えば、処理ステーション２０にＦＦＵ２１が設けられない場合、処理ステーション２０上部のＸ方向正方向側にカセット保持部１３０を延長してもよい。また、処理ステーション２０にＦＦＵ２１が設けられている場合であっても、当該ＦＦＵ２１よりも鉛直方向上方にカセット保持部１３０を設けることにより、カセット保持部１３０を延長してもよい。
また、上記実施の形態によればカセット保持部１３０は、搬送路Ｒ２を挟んでＹ方向に並べて３つ配置されたが、全てのカセット保持部１３０に対してカセットＣを適切に搬送、受け渡しすることができる構成であれば、カセット保持部１３０の数はこれに限定されない。
なお、本実施形態によれば、第１の移載部１１０に載置されたカセットＣは、第１の移載部１１０に設けられた昇降機構１１４が有する巻取部材１１５の巻き上げ、巻き降ろしによりカセット載置板１４との間で昇降するようにしていた。しかしながら、昇降機構１１４の構成はこれに限られるものではない。例えば巻取部材１１５を本体部１１１とは独立して設けられた昇降部（図示せず）の内部に設け、当該昇降部をカセット載置板１４の上方に突出するように構成してもよい。
また昇降機構１１４は、例えばシリンダやアクチュエータを利用して昇降動作を行うように構成されていてもよい。
またさらに、昇降機構１１４は、本体部１１１から突出して設けられるアーム１１２の上面にカセットＣを保持して昇降動作を行うのではなく、図２のＯＴＨに示した構成のように、カセットＣを両側から挟持して昇降動作を行うように構成されていてもよい。
なお、第１の移載部１１０のアーム１１２は、例えば水平方向、特に図１のＸ方向に対して伸縮自在に構成されていてもよい。このように、アーム１１２がＸ方向に対して伸縮自在に構成されることにより、例えば何らかの要因によってクリーンルームに固定設置される搬送路Ｒ０とカセット載置板１４との間隔、位置関係が変化した場合であっても、適切にＯＨＴとの間でカセットを受け渡すことができる。なお、搬送路Ｒ０とカセット載置板１４との間隔がＹ方向に変化した場合においては、アーム１１２を搬送路Ｒ１に沿ってＹ方向移動させることにより、適切にカセットを受け渡すことができる。
＜第１の移載部の変形例＞
次に、第１の移載部１１０の変形例について図面を参照して説明する。図１４は、第１の移載部１１０の変形例としての第１の移載部２１０の構成の概略を模式的に示した斜視図である。
図１４に示すように、第１の移載部２１０は、対向する内面側に搬送路Ｒ３を有する２本の支柱２１１と、搬送路Ｒ３に沿って昇降自在に構成された梁２１２とを有する門型形状で構成されている。梁２１２には、当該梁の側面に形成された搬送路Ｒ４に沿って移動自在に構成されたアーム２１３が、アーム支持部２１４を介して設けられている。かかる構成により第１の移載部２１０は、アーム２１３上に載置されたカセットＣを、搬送路Ｒ３及び搬送路Ｒ４に沿って水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されており、任意のカセット載置板１４に対してカセットＣを受け渡し可能になっている。
またアーム２１３は、当該アーム２１３の下面が梁２１２の上面よりも上方になるように構成されている。アーム２１３は、回転機構（図示せず）及び伸縮機構（図示せず）を有しており、図１５に示すように、鉛直軸回りに回転自在、及び水平方向に伸縮自在に構成されている。かかる構成を有することにより、アーム２１３は、アーム２１３上に載置されたカセットＣを前記第２の移載部１２０及び近くにあるカセット保持台１３１との間で適切に受け渡しすることができる。なおかかる構成の第１の移載部２１０は、たとえばウェハ処理装置１における搬入出ステーション１０の両側に設置される。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
例えば、本開示に係るＦＥＸ（保管部）は、直接的にウェハ処理装置の天井部上面に設けられるものでなくてもよい。例えば、天井部上面に支持部材を介してパネル材を設け、当該パネル材の上面に、第１の移載部、第２の移載部、カセット保持部、及び搬送路等を設置して構成されていてもよい。この場合には、当該パネル材の上面が最上部となる。かかる構成を有することにより、既存のウェハ処理装置の上部に当該パネル材を設置することで、既存のウェハ処理装置に対して本開示にかかる技術を容易に適用することができる。
また、本開示に係るＦＥＸ（保管部）によれば、カセットをウェハ処理装置の最上部とカセット載置台との間で昇降させる昇降機構が第１の移載部に設けられているため、既存のウェハ処理装置に対して当該ＦＥＸを導入することができる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を処理する基板処理装置であって、前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、
前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、直接または間接的に前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、を有し、前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能である、基板処理装置。
（２）前記移載装置の動作を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置を受け渡し経路から退避させるように前記移載装置の動作を制御する、（１）に記載の基板処理装置。
（３）前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、前記移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に対応して複数設けられている、（１）または（２）のいずれかに記載の基板処理装置。
（４）前記移載装置の動作を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた各移載装置の動作を独立して制御するように構成されている、（３）に記載の基板処理装置。
（５）前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有する、（１）～（４）のいずれかに記載の基板処理装置。
上記した（５）において他の移載装置は複数設けられていてもよい。
（６）前記他の移載装置の動作を制御する他の制御装置を有し、
前記他の制御装置は、前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた移載装置のいずれもが前記他の移載装置を介して基板収納容器を受け渡すことが可能な前記保管部における領域に、基板を収容していない空の基板収納容器を移載するように前記他の移載装置の動作を制御する、（５）に記載の基板処理装置。
（７）前記移載装置は、水平方向に移動自在である、（１）～（６）のいずれかに記載の基板処理装置。ここで水平方向とは、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれであってもよい。またＸ方向、Ｙ方向の双方に移動自在であってもよい。
（８）基板を処理する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板処理装置は、前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有し、
前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であるように構成され、
前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置は当該受け渡しの経路から退避する、基板処理方法。
（９）前記基板処理装置においては、前記移載装置及び他の移載装置は各々複数備えられ、特定の移載装置に対しては特定の他の移載装置が基板収納容器を受け渡す、（８）に記載の基板処理方法。
（１０）前記基板処理装置において前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、さらに前記移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に対応して複数設けられ、前記搬入専用部には未処理基板が収納された基板収納容器が載置され、前記搬出専用部には、処理済み基板を収納した基板収納容器、または基板を収納していない空の基板収納容器が載置され、前記複数の移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に載置された各基板収納容器を受け渡しする、（９）に記載の基板処理方法。
（１１）前記保管部における前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた移載装置のいずれもが基板収納容器を受け渡しすることが可能な前記保管部における領域に、基板を収容していない空の基板収納容器を前記他の移載装置が移載する、（１０）に記載の基板処理方法。
１ ウェハ処理装置
１０ 搬入出ステーション
１１ 搬入出ブロック
１００ ＦＥＸ
１１０ 第１の移載部
１１４ 昇降機構
１２０ 第２の移載部
１３０ カセット保持部
Ｃ カセット
Ｗ ウェハ

Claims (12)

  1. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、
    前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、直接または間接的に前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、を有し、
    前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であり、
    前記移載装置の動作を制御する制御装置を有し、
    前記制御装置は、前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置を受け渡し経路から退避させるように前記移載装置の動作を制御し、
    さらに前記移載装置は、前記天井走行車の移動方向と同じ水平方向に移動自在である、基板処理装置。
  2. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、
    前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、直接または間接的に前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、を有し、
    前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であり、
    前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有し、
    前記他の移載装置の動作を制御する他の制御装置を有し、
    前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、
    前記他の制御装置は、
    前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた移載装置のいずれもが前記他の移載装置を介して基板収納容器を受け渡すことが可能な前記保管部における領域に、基板を収容していない空の基板収納容器を移載するように前記他の移載装置の動作を制御する、基板処理装置。
  3. 前記移載装置の動作を制御する制御装置を有し、
    前記制御装置は、前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置を受け渡し経路から退避させるように前記移載装置の動作を制御する、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、
    前記移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に対応して複数設けられている、請求項２～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有する、請求項４に記載の基板処理装置。
  7. 基板を処理する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    前記基板処理装置は、
    前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、
    前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、
    前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有し、
    前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であるように構成され、
    前記天井走行車が前記基板収納容器を前記搬入出部に対して直接受け渡すことが可能な場合には、当該受け渡しに支障がないように前記移載装置は当該受け渡しの経路から退避し、
    さらに前記移載装置は、前記天井走行車の移動方向と同じ水平方向に移動自在である、基板処理方法。
  8. 基板を処理する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    前記基板処理装置は、
    前記基板処理装置の最上部に設けられ、基板を収納する基板収納容器が載置される保管部と、
    前記基板処理装置において前記基板収納容器を載置して基板を基板処理装置の処理部側との間で搬入出する搬入出部と、前記保管部との間で、直接または間接的に前記基板収納容器を受け渡しする移載装置と、
    前記保管部と前記移載装置との間で、前記基板収納容器を受け渡し可能である他の移載装置を有し、
    前記移載装置は、前記基板処理装置の上方を移動する天井走行車との間で前記基板収納容器が受け渡し可能であり、
    前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、
    前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた移載装置のいずれもが前記保管部における領域に、基板を収容していない空の基板収納容器を移載する、基板処理方法。
  9. 前記基板処理装置において前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有する、請求項７に記載の基板処理方法。
  10. 前記基板処理装置においては、前記移載装置及び他の移載装置は各々複数備えられ、
    特定の移載装置に対しては特定の他の移載装置が基板収納容器を受け渡す、請求項８または９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 前記基板処理装置において前記搬入出部は、搬入専用部と搬出専用部とを有し、さらに前記移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に対応して複数設けられ、
    前記搬入専用部には未処理基板が収納された基板収納容器が載置され、
    前記搬出専用部には、処理済み基板を収納した基板収納容器、または基板を収納していない空の基板収納容器が載置され、
    前記複数の移載装置は、前記搬入専用部と搬出専用部に載置された各基板収納容器を受け渡しする、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記保管部における前記搬入専用部と搬出専用部とに対応して設けられた移載装置のいずれもが基板収納容器を受け渡しすることが可能な前記保管部における領域に、基板を収容していない空の基板収納容器を前記他の移載装置が移載する、請求項１１に記載の基板処理方法。
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