JPH08274143A

JPH08274143A - 搬送装置及び搬送方法

Info

Publication number: JPH08274143A
Application number: JP8040592A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okura; 淳大倉; Nariaki Iida; 成昭飯田; Hiroyuki Kudo; 博之工藤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1996-10-18
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: JP3483693B2

Abstract

(57)【要約】【課題】搬送装置を用いて被処理基板を処理ユニット
間で搬送するにあたり、搬送装置自体に過大な負担をか
けることなくこれを迅速に行い、スループットを向上さ
せる。【解決手段】半導体ウエハを搬送する搬送装置３４に
おいて、ウエハ保持するピンセット４１、４２、４３は
搬送基台４０に対して前進後退自在であり、搬送装置３
４自体は、θ方向に回転する筒状支持体３３内を、Ｚ方
向に昇降自在である。ウエハを搬送するにあたり、搬送
装置３４の昇降中に、筒状支持体３３が同時に回転し、
またピンセット４１、４２、４３のうち特定ピンセット
も、所定距離だけ同時に前進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送装置及び搬送
方法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プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハ（以下、「ウエハ」という）の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウエハ
に対して露光処理を行った後に当該ウエハに対して現像
処理を行う現像処理とが行われるが、従来からこれらレ
ジスト塗布処理と現像処理とは、例えば特公平２−３０
１９４号公報によっても公知なように、対応する各種処
理ユニットが１つのシステム内に装備された複合処理シ
ステム内で、所定のシーケンスに従って行われている。

【０００３】このような複合処理システムにおける各処
理ユニット間のウエハの搬送、移載は、今日では被処理
基板であるウエハを保持する保持部を備えた搬送装置に
よって行われている。これを例えば図２２に示したレジ
スト塗布現像処理システム１０１に基づいて説明すれ
ば、このレジスト塗布現像処理システム１０１において
は、ウエハＷをカセットに対して搬入・搬出するカセッ
トステーション１０２、ウエハＷをブラシ洗浄するブラ
シ洗浄ユニット１０３、ウエハＷを高圧ジェット水で洗
浄するジェット水洗浄装置１０４、レジストの定着を高
めるためウエハＷの表面を疏水化処理するアドヒージョ
ン装置１０５、ウエハＷを所定温度に冷却する冷却装置
１０６、ウエハＷの表面にレジスト液を塗布するレジス
ト塗布装置１０７、レジスト塗布の前後でウエハＷを加
熱処理する加熱装置１０８、ウエハＷの周縁部のレジス
トを除去するための周辺露光装置１０９、隣接する露光
処理装置（図示せず）とウエハＷの受け渡しを行うため
のウエハ受渡し台１１０、及び露光処理済みのウエハＷ
を現像液に晒してレジストの感光部又は非感光部を選択
的に現像液に溶解せしめる現像装置１１１等が集約的に
組み込まれている。

【０００４】そして前記レジスト塗布現像処理システム
１０１の中央部には、長手方向（Ｙ方向）に廊下状のウ
エハ搬送路１１２が設けられ、前記各処理装置は、この
ウエハ搬送路１１２に、各々の正面（ウエハ搬出入口の
ある面）を向けて配設されており、被処理基板であるウ
エハＷは、前記ウエハ搬送路１１２を移動自在なウエハ
搬送装置１１３の保持部材１１４によって保持され、前
記各処理装置間で移載、搬送されるようになっている。

【０００５】またウエハ搬送装置１１３は、前記したよ
うに前記各処理装置１０２〜１１１にアクセスするた
め、長手方向（Ｙ方向）のみならず、垂直方向（Ｚ方
向）にも昇降自在で、かつ水平方向に回転（θ方向）自
在であり、さらに前記各処理装置１０２〜１１１の各ウ
エハ搬出入口を通じてウエハＷを搬出入するため、前記
保持部材１１４は、前記各処理装置１０２〜１１１の正
面方向と直角な方向（Ｘ方向）に進退自在となるように
構成されている。

【０００６】このように従来のウエハ搬送装置１１３
は、ウエハ搬送装置１１３自体が３軸（Ｙ、Ｚ、θ）で
駆動され、その保持部材１１４が１軸（Ｘ）で駆動され
るようになっているが、これら各４つの方向の移動は全
て区々に行われ、ウエハ搬送装置１１３の長手方向（Ｙ
方向）の所定移動が終了した後、次いで垂直方向（Ｚ方
向）の昇降移動が行われ、その後θ方向に所定の角度回
転し、最後に保持部材１１４が該当する処理装置に対し
てＸ方向に進退するという搬送手順を経ていたのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のレジ
スト塗布現像処理システム１０１においても、スループ
ットの向上は極めて重要な要素であり、そのため被処理
基板であるウエハＷを各処理装置間で搬送、移載する前
記ウエハ搬送装置１１３の移動も可能な限り高速で行わ
れる必要がある。

【０００８】しかしながら、前記したように従来のウエ
ハ搬送装置１１３は、４つの方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ）の
動きが区々であり、既述したように、Ｙ方向の移動開始
→Ｙ方向の移動完了→Ｚ方向の移動開始→Ｚ方向の移動
完了→θ方向の移動開始→θ方向の移動完了→Ｘ方向の
移動開始→Ｘ方向の移動完了という移動順序を経たので
は、移動速度の高速化について限界があった。しかもよ
り一層の高速化を実現するため各方向の駆動機構自体の
高速駆動を図ると、メカニズムに過大な負担がかかるお
それがあり、耐久性、信頼性の点で新たな問題が生ずる
おそれもある。さらに個々の方向の移動の高速化を図る
と、移動中のみならず起動時、停止時に、より多くのパ
ーティクルを発生させるおそれもある。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、そのように強いて各方向の駆動機構自体の高速駆
動を図らなくとも、全体としての搬送装置の高速搬送が
でき、メカニズムに過大な負担がかからず、パーティク
ルの発生を抑えた搬送装置を提供して、スループットの
向上を図ることを目的とする。またこの種の搬送装置で
被処理基板を搬送する際には、トラブルを未然に防止す
るため、被処理基板の有無を事前に検出しておくことが
必要であるが、本発明では、かかる検出動作も搬送、移
載途中で実施することが可能な搬出装置を提供して、ス
ループットの向上を図ることをも目的とする。さらに本
発明は、搬送動作においてスループットの向上が図れる
搬送方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

（手段）前記目的を達成するため、請求項１によれば、
上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも回転自在に構成
された搬送部材と、この搬送部材に設けられて被処理基
板を保持する保持部材とを有し、前記保持部材が被処理
基板に対して処理を行う処理装置に対して進退自在とな
るように、前記保持部材が前記搬送部材における水平方
向前後に摺動自在に構成された搬送装置において、前記
搬送部材の昇降中、前記搬送部材が水平方向にも同時に
回転するように構成されたことを特徴とする、搬送装置
が提供される。

【００１１】また請求項２によれば、上下方向に昇降自
在でかつ水平方向にも回転自在に構成された搬送部材
と、この搬送部材に設けられて被処理基板を保持する保
持部材とを有し、前記保持部材が被処理基板に対して処
理を行う処理装置に対して進退自在となるように、前記
保持部材が前記搬送部材における水平方向前後に摺動自
在に構成された搬送装置において、前記搬送部材の昇降
中、前記搬送部材が水平方向にも同時に回転するように
構成され、さらに前記処理装置の干渉領域に入るまでは
前記保持部材が前記処理装置に対して同時に進退するよ
うに構成されたことを特徴とする、搬送装置が提供され
る。ここで干渉領域とは、前記保持部材の存在によって
処理装置の機能、性能に支障をきたすエリアをいい、処
理装置と接触しないことはもちろんのこと、接触しなく
とも、例えば排気等に影響を与えるような領域なども指
称する。

【００１２】請求項３によれば、上下方向に昇降自在で
かつ水平方向にも回転自在に構成された搬送部材と、こ
の搬送部材に設けられて被処理基板を保持する保持部材
とを有し、前記保持部材が被処理基板に対して処理を行
う処理装置に対して進退自在となるように、前記保持部
材が前記搬送部材における水平方向前後に摺動自在に構
成された搬送装置において、前記被処理基板を保持して
いるかどうかを検出する被処理体検出手段が、前記搬送
部材における前記保持部材の進退方向に沿った前方に設
けられ、前記搬送部材が上下方向に昇降中に、前記保持
部材が前進など進退して、前記被処理体の有無が検出さ
れる如く構成されたことを特徴とする、搬送装置が提供
される。

【００１３】さらに請求項４によれば、上下方向に昇降
自在でかつ水平方向にも回転自在に構成された搬送部材
と、この搬送部材に設けられて被処理基板を保持する保
持部材を上下に複数有し、前記保持部材は被処理基板を
保持する保持部及びこの保持部を水平方向に支持する支
持部とによって構成され、さらに被処理基板に対して処
理を行う処理装置に対して前記各保持部材が夫々独立し
て進退自在となるように、前記各保持部材が前記搬送部
材における各々水平方向前後に摺動自在に構成された搬
送装置において、前記保持部材が前記被処理基板を保持
しているかどうかを検出する被処理体検出手段が、前記
搬送部材における前記保持部材の進退方向に沿った前方
に設けられ、さらに前記各保持部材は、一の保持部材の
前進時期と他の保持部材の後退時期とがオーバーラップ
する如く構成されると共に、前記保持部材の支持部には
開口部が形成され、前記開口部を通して他の保持部材に
おける被処理体の有無が検出される如く構成されたこと
を特徴とする、搬送装置が提供される。

【００１４】なお請求項３、４における前記保持部材が
前記被処理基板を保持しているかどうかを検出する被処
理体検出手段には、単に保持の有無を検出する手段の他
に、保持位置が正しいものであるかどうか、即ち正しく
保持しているかを検出する手段も含まれる。また検出す
る手段自体は、例えばレーザ光などを用いた光学系セン
サはもちろんのこと、超音波の反射波を利用したセン
サ、若しくは映像処理装置であってもよい。

【００１５】また請求項５によれば、上下方向に昇降自
在でかつ水平方向にも回転自在に構成された搬送部材
と、この搬送部材に設けられて被処理基板を保持する保
持部材とを有し、前記保持部材が被処理基板に対して処
理を行う処理装置に対して進退自在となるように、前記
保持部材が前記搬送部材における水平方向前後に摺動自
在に構成された搬送装置を用いて、前記被処理基板を処
理装置内へと搬送する搬送方法において、被処理基板を
保持部材によって保持した状態で、前記搬送部材を昇降
させながら同時に回転させる移動工程を有することを特
徴とする、搬送方法が提供される。

【００１６】（作用）請求項１の搬送装置の場合、搬送
部材が上下方向（Ｚ方向）に沿って昇降している間に、
前記搬送部材は水平方向にも同時に回転するように構成
されているので、例えばＺ方向・θ方向の移動開始→Ｚ
方向・θ方向の移動完了という移動手順をとったり、Ｚ
方向の移動開始→θ方向の移動開始→Ｚ方向・θ方向の
移動完了や、θ方向の移動開始→Ｚ方向の移動開始→Ｚ
方向・θ方向の移動完了という移動手順を採ることが可
能になり、いずれにしても、従前のＺ方向の移動開始→
Ｚ方向の移動完了→θ方向の移動開始→θ方向の移動完
了という移動手順の場合よりも、移動に要する時間が短
くて済み、しかもＺ方向の移動に要する時間又はθ方向
の移動に要する時間のいずれか長い方に移動時間を合わ
せることも可能になる。従って、各方向の移動自体の高
速化を強いて図ろうとしてメカニズムに過大な負担をか
ける必要はなく、定格の移動速度で従来よりも高速搬送
が可能になっている。それゆえパーティクルの発生も抑
えることができる。

【００１７】請求項２の搬送装置においては、前記請求
項１の搬送装置よりもさらに一歩進んで、被処理基板が
処理される処理装置の干渉領域に入るまでは保持部材も
この処理装置に対して同時に進退するように構成されて
いるので、例えばＺ方向・θ方向の移動開始→Ｘ方向の
移動開始→Ｚ方向・θ方向の移動完了→Ｘ方向の移動完
了といった移動手順を採ることができ、処理装置内への
搬入、搬出までに要する搬送装置全体の移動時間をさら
に短縮することができる。

【００１８】請求項３に記載の搬送装置によれば、搬送
部材が昇降中、即ちＺ方向に移動しているときに、保持
部材が前進して、被処理基板が保持部材に保持されてい
るかどうか、あるいは保持されていたとしても正しい位
置に保持されているかどうかを検出することが可能にな
る。従って、次工程の処理装置へ搬入するまでの早い段
階で、これらのチェックが可能であり、その分トラブル
発生を早い時期に発見することができる。また従来搬送
装置が停止した状態でこの種の検出を行っていた場合と
比べて、検出に要する時間を省略でき、その分スループ
ットの向上に寄与する。

【００１９】請求項４に記載の搬送装置によれば、保持
部材を上下に複数有する搬送装置において、一の保持部
材の前進時期と他の保持部材の後退時期とがオーバーラ
ップする如く構成されているので、例えば既に処理装置
内に収容されている処理済みの被処理基板と、保持部材
に保持されている未処理の被処理基板とを交換して入れ
替える際、いわば同時進行の形で速やかにこれをなし得
ることができる。しかもその際、保持部材の支持部に
は、開口部が形成されているので、オーバーラップ状態
のときに、この開口部を通して他の保持部材の方が被処
理基板を保持しているかどうかを検出することが可能に
なっている。従って、前記オーバーラップと相俟って迅
速でかつ無駄のない被処理基板の検出と、例えば処理室
にあった処理済みの被処理基板と、搬送してきた未処理
の被処理基板との交換が速やかに行える。

【００２０】請求項５の搬送方法によれば、被処理基板
を保持部材によって保持した状態で、前記搬送部材を昇
降させながら同時に回転させる移動工程を有しているの
で、高低差とθ方向にずれた位置にある処理装置内に、
被処理基板を搬送するにあたり、移動に要する時間を減
少させることができる。従って、搬送に伴うスループッ
トを向上させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明すれば、図１〜図３は、各々本発明の実施形
態が採用された半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）の塗布現像処理システム１の全体構成の図であっ
て、図１は平面、図２は正面、図３は背面を夫々示して
いる。

【００２２】この塗布現像処理システム１は、被処理基
板としてウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例え
ば２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるい
はシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対し
てウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステ
ーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１１と、この処
理ステーション１１に隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインタ
ーフェース部１２とを一体に接続した構成を有してい
る。

【００２３】前記カセットステーション１０では、図１
に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２
０ａの位置に、複数個例えば４個までのウエハカセット
ＣＲが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側
に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置され、
このカセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハカセット
ＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向；
垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカ
セットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。

【００２４】さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ₃の多段ユニッ
ト部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）および
イクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスでき
るようになっている。

【００２５】前記処理ステーション１１には、図１に示
すように、その中心部に本実施形態にかかるウエハ搬送
装置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設け
られ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数
の組に亙って多段に配置されている。この例では、５つ
の処理ユニット群Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ₃、Ｇ₄、Ｇ₅が配置可能
な構成であり、第１および第２の処理ユニット群Ｇ₁、
Ｇ₂の多段ユニットは、システム正面（図１において手
前）側に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ₃の多段ユ
ニットはカセットステーション１０に隣接して配置さ
れ、第４の処理ユニット群Ｇ₄の多段ユニットはインタ
ーフェース部１２に隣接して配置され、第５の処理ユニ
ット群Ｇ₅の多段ユニットは背面側に配置されることが
可能である。

【００２６】図２に示すように、第１の処理ユニット群
Ｇ₁では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに
載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像
ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられてい
る。第２の処理ユニット群Ｇ₂でも、２台のスピンナ型
処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ね
られている。これらレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
は、レジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの上で
も面倒であることから、このように下段に配置するのが
好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に配置するこ
とももちろん可能である。

【００２７】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ₃では、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を
行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高
めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニ
ット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱処理を
行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下
から順に例えば８段に重ねられている。第４の処理ユニ
ット群Ｇ₄でも、オーブン型の処理ユニット、例えばク
ーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クー
リングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、プ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例
えば８段に重ねられている。

【００２８】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニ
ット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。

【００２９】前記インターフェース部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、前記処理ステーション１１と同
じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズ
に設定されている。そしてこのインターフェース部１２
の正面部には、可搬性のピックアップカセットＣＲと、
定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、他方
背面部には周辺露光装置２３が配設され、さらにまた中
央部にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエ
ハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセット
ＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセスするよう
になっている。前記ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回
転自在となるように構成されており、前記処理ステーシ
ョン１１側の第４の処理ユニット群Ｇ₄の多段ユニット
に属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さら
には隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）
にもアクセスできるようになっている。

【００３０】また前記塗布現像処理システム１では、既
述の如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも破線で示し
た第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットが配置でき
るようになっているが、この第５の処理ユニット群Ｇ₅
の多段ユニットは、案内レール２５に沿って主ウエハ搬
送機構２２からみて、側方へシフトできるように構成さ
れている。従って、この第５の処理ユニット群Ｇ₅の多
段ユニットを図示の如く設けた場合でも、前記案内レー
ル２５に沿ってスライドすることにより、空間部が確保
されるので、主ウエハ搬送機構２２に対して背後からメ
ンテナンス作業が容易に行えるようになっている。なお
第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットは、そのよう
に案内レール２５に沿った直線状のスライドシフトに限
らず、図１中の一点鎖線の往復回動矢印で示したよう
に、システム外方へと回動シフトさせるように構成して
も、主ウエハ搬送機構２２に対するメンテナンス作業の
スペース確保が容易である。

【００３１】次に主ウエハ搬送機構２２の詳細について
説明すると、図４は主ウエハ搬送機構２２の要部の構成
を示した斜視図、図５は同じく縦断面説明図であり、こ
の主ウエハ搬送機構２２は、上端及び下端で相互に接続
されて対向する一対の垂直壁部３１、３２からなる筒状
支持体３３の内側に、ウエハ搬送装置３４を上下方向
（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持体３３
はモータ３５の回転軸に接続されており、このモータ３
５の回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエ
ハ搬送装置３４と一体に回転し、それによりこのウエハ
搬送装置３４は、θ方向に回転自在となっている。なお
筒状支持体３３は前記モータ３５によって回転される別
の回転軸（図示せず）に接続するように構成してもよ
い。

【００３２】前記ウエハ搬送装置３４は、搬送部材とな
る搬送基台４０上に、この搬送基台４０の前後方向、例
えば図４中のＸ方向に移動自在な複数本の保持部材、例
えば３本のピンセット４１、４２、４３を備えている。
これら各ピンセット４１、４２、４３はいずれも筒状支
持体３３の両垂直壁部３１、３２間の側面開口部３６を
通過自在な形態、大きさを有している。なおこれら各ピ
ンセット４１、４２、４３は、搬送基台４０に内蔵され
た駆動モータ（図示せず）及びベルト（図示せず）によ
って前記前後方向の移動が実現されている。

【００３３】前記各ピンセット４１、４２、４３は、基
本的に同一構成であり、例えば最上部に位置しているピ
ンセット４１に基づいてその構成を説明すれば、このピ
ンセット４１は、図４、図６、図７に示したように、被
処理基板であるウエハＷの周縁部を３個の支持部材４１
ａで直接支持してこれを保持するための略３／４円環状
の保持部４１ｂと、この保持部４１ｂの中央部と一体的
に成形され、前記保持部４１ｂを支持する支持部４１ｃ
とによって構成され、この支持部４１ｃに設けられたス
テイ４１ｄが前出駆動モータ（図示せず）によって摺動
することにより、ピンセット４１全体が搬送基台４０の
前後方向に移動する構成となっている。そして前記支持
部４１ｃには、その長手方向、即ちピンセット４１の移
動方向に沿って開口部を形成する略長方形の長孔４１ｅ
が穿設されている。この長孔４１ｅの長手方向前方延長
線上には、後述のセンサ５２の発光部５２ａ、５２ｂが
位置する。

【００３４】またこれら各ピンセット４１、４２、４３
の前進、後退動作は、例えばコンピュータ等から構成さ
れる制御装置（図示せず）によってコントロールされて
おり、一のピンセットの後退中に他のピンセットを前進
させたり、あるいはかかる前進動作においても、初期移
動は、後述するウエハの検出位置にまで前進させ、その
後当該検出結果に応じてさらに前進させたり、あるいは
そのまま停止させることが自在となっている。

【００３５】前記各ピンセット４１、４２、４３の上下
方向の配置間隔は、図４、図７に示したように、最上部
のピンセット４１と２段目のピンセット４２との間の間
隔が、この２段目のピンセット４２と最下部のピンセッ
ト４３との間の間隔よりも大きくとられている。これは
最上部のピンセット４１と、２段目のピンセット４２と
に夫々保持されたウエハＷが相互に熱干渉することによ
る処理への悪影響を防止するためである。従って、最上
部のピンセット４１は、通常、冷却工程からレジスト塗
布工程を実施するときに使用され、そのような熱干渉に
よる悪影響のおそれのないウエハＷの搬送にあたって
は、２段目のピンセット４２と最下部のピンセット４３
とが使用される。なおかかる熱干渉防止効果をさらに高
めるため、例えば最上部のピンセット４１と、２段目の
ピンセット４２との間に、断熱板を配置してもよい。

【００３６】前記搬送基台４０には、図４、図６、図７
に示したように、センサスタンド５１が設けられてお
り、このセンサスタンド５１の略先端部に設けられたセ
ンサ５２によって、ピンセット４１、４２、４３が被処
理基板であるウエハＷを保持しているか、また正しい位
置に保持しているかどうかが検出されるようになってい
る。このセンサ５２は、保持部４１ｂ（４２ｂ、４３
ｂ）におけるウエハＷの有無を検出する第１のセンサの
発光部５２ａと、当該発光部５２ａからさらに外方寄り
に配置されてウエハＷが保持部４１ｂ（４２ｂ、４３
ｂ）の所定位置に保持されているどうか（所定位置から
はみ出しているかどうか）を検出する第２のセンサの発
光部５２ｂからなり、搬送基台４０の前縁部近傍に各々
設けられた第１のセンサの受光部５３ａと、第２のセン
サの受光部５３ｂと対向している。そして各発光部５２
ａ、５２ｂから発光される検出光、例えばレーザ光を受
光部５３ａ、５３ｂで受光するかどうかで判断するよう
に構成されている。

【００３７】本実施形態においては、検出の際に、ピン
セット４１、４２、４３が所定の検出位置、即ちウエハ
Ｗの前縁部が前記発光部５２ａと受光部５３ａとを結ぶ
光軸ａ、発光部５３ａと受光部５３ｂとを結ぶ光軸ｂと
の間（図６、図７中の破線Ｍで示す位置）に位置するま
で前進、又は後退したときに、発光部５２ａ、５２ｂか
ら検出光が発光され、光軸ａがウエハＷによって遮断さ
れたときには、ウエハＷが有り保持されていることが確
認され、同時に光軸ｂが遮断されていないときに、ウエ
ハＷがはみ出さずに正しく保持されていることが確認さ
れる。

【００３８】以上のような構成を有するピンセット４
１、４２、４３を備えたウエハ搬送装置３４の上下方向
（Ｚ方向）の昇降移動は、次のような構成に基づいてい
る。即ち、一方の垂直壁部３１の内側の上端部近傍に従
動プーリ６１が設けられ、下端部近傍には駆動プーリ６
２が設けられ、これら従動プーリ６１と駆動プーリ６２
間に垂直駆動用の無端ベルト６３が掛け渡され、この無
端ベルト６３にベルトクランプ６４を介して、前記ウエ
ハＷ搬送装置３４の搬送基台４０が接続されている。そ
して筒状支持体３３の底面に固定配置された駆動モータ
６５の回転軸６５ａの回転力が駆動プーリ６２に伝達さ
れるように構成されている。かかる構成により、垂直ベ
ルト駆動機構が実現されている。

【００３９】他方、垂直壁部３１の内側の左右端部には
一対のガイドレール６６、６７が垂直方向に配置されて
おり、搬送基台４０の側面に突設された一対の水平支持
部材６８、６９の先端に夫々設けられたスライダ７０、
７１が、前記両ガイドレール６６、６７に対して摺動自
在となるように係合している。かかる構成により、垂直
スライド機構が実現されている。以上の垂直ベルト駆動
機構、垂直スライド機構の採用により、ウエハ搬送装置
３４は、駆動モータ６５の駆動力によって垂直方向（Ｚ
方向）に昇降自在となっている。

【００４０】また図８、図９に示したように、垂直壁部
３１の内側の中央部と一方のガイドレール６６との間に
は、ロッドレスシリンダ７２が垂直方向に立設され、さ
らにこのロッドレスシリンダ７２の外側にて摺動自在に
外嵌されている略円筒状の可動部７２ａが、前出水平支
持部材６８を介してウエハ搬送装置３４の搬送基台４０
に接続されている。そして前記可動部７２ａはロッドレ
スシリンダ７２の内部に可動自在に挿入されているピス
トン（図示せず）と磁気的に結合しており、可動部７２
ａを介してウエハ搬送装置３４と前記ピストンとが同時
に移動自在なように作動接続されている。またロッドレ
スシリンダ７２の下端のポート７２ｂには、レギュレー
タ７３から、ウエハ搬送装置３４の重量とほぼ等しい力
がピストンに発生するような圧力で、圧縮空気が配管７
４を介して供給される。なおロッドレスシリンダ７２の
上端のポート７２ｃは大気に開放されている。

【００４１】このようにウエハ搬送装置３４の重量が、
前記ロッドレスシリンダ７２の揚力によってキャンセル
されているため、ウエハ搬送装置３４は重力の影響を受
けることなく高速度で上昇移動できるようになってい
る。さらに、万一駆動用の無端ベルト６３が切断した場
合でも、ウエハ搬送装置３４は前記ロッドレスシリンダ
７２から受ける揚力によってその位置にて保持され、自
重で落下するおそれはない。従って、ウエハ搬送装置３
４自体や筒状支持体３３も損傷するおそれはないもので
ある。

【００４２】そして制御装置（図示せず）の制御によ
り、前記ウエハ搬送装置３４のＺ方向の昇降移動中に、
主ウエハ搬送機構２２のθ方向の回転移動が自在となる
ように構成され、またさらに同時にウエハ搬送装置３４
の各ピンセット４１、４２、４３の進退も自在となるよ
うに構成されている。

【００４３】本実施形態にかかるウエハ搬送装置３４を
採用した塗布現像処理システム１は以上のように構成さ
れており、次にこの塗布現像処理システム１におけるウ
エハＷの搬送動作について説明すると、まずカセットス
テーション１０において、ウエハ搬送体２１がカセット
載置台２０上の処理前のウエハを収容しているカセット
ＣＲにアクセスして、そのカセットＣＲから１枚のウエ
ハＷを取り出す。その後ウエハ搬送体２１は、まず処理
ステーンション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ₃の多
段ユニット内に配置されているアライメントユニット
（ＡＬＩＭ）まで移動し、当該アライメントユニット
（ＡＬＩＭ）内にウエハＷを移載する。

【００４４】そして当該アライメントユニット（ＡＬＩ
Ｍ）においてウエハＷのオリフラ合わせおよびセンタリ
ングが終了すると、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送
装置３４は、アライメントが完了したウエハＷを受け取
り、第３の処理ユニット群Ｇ₃において前記アライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）の下段に位置するアドヒージョ
ンユニット（ＡＤ）の前まで移動して、ユニットに前記
ウエハＷを搬入する。次いで、第３の処理ユニット群Ｇ
₃又は第４の処理ユニット群Ｇ₄の多段ユニットに属する
クーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。このクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）内で前記ウエハＷはレジスト塗
布処理前の設定温度例えば２３℃まで冷却される。

【００４５】冷却処理が終了すると、主ウエハ搬送機構
２２は、ピンセット４１によってウエハＷをクーリング
ユニット（ＣＯＬ）から搬出し、ピンセット４２に保持
された次のウエハＷと交換し、冷却後のウエハＷを次に
第１の処理ユニット群Ｇ₁又は第２の処理ユニット群Ｇ₂
の多段ユニットに属するレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）へ搬入する。このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
内で、ウエハＷはスピンコート法によりウエハ表面に一
様な膜厚でレジスト液を塗布される。

【００４６】レジスト塗布処理が終了すると、主ウエハ
搬送機構２２は、ウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）から搬出し、次にプリベークユニット（ＰＲＥＢ
ＡＫＥ）内へ搬入する。プリベークユニット（ＰＲＥＢ
ＡＫＥ）内でウエハＷは所定温度、例えば１００℃で所
定時間だけ加熱され、ウエハＷ上の塗布膜から残存溶剤
が蒸発除去される。

【００４７】プリベークが終了すると、主ウエハ搬送機
構２２は、ウエハＷをプリベークユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）から搬出し、次に第４の処理ユニット群Ｇ₄の多
段ユニットに属するイクステンション・クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）へ搬入する。このイクステンショ
ン・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）内でウエハＷ
は、次工程つまり周辺露光装置２３における周辺露光処
理に適した温度例えば２４℃まで冷却される。この冷却
後に主ウエハ搬送機構２２は、ウエハＷを直ぐ上のイク
ステンションユニット（ＥＸＴ）へ移送し、このイクス
テンションユニット（ＥＸＴ）内の所定の載置台（図示
せず）にウエハＷを載置する。

【００４８】このイクステンションユニット（ＥＸＴ）
の載置台上にウエハＷが載置されると、インターフェー
ス部１２のウエハ搬送体２４が反対側からアクセスし
て、ウエハＷを受け取る。そして、ウエハ搬送体２４は
当該ウエハＷをインターフェース部１２内の周辺露光装
置２３へ搬入する。ここで、ウエハＷはその周縁部に露
光処理を受ける。

【００４９】前記した周辺露光処理が終了すると、ウエ
ハ搬送体２４は、ウエハＷを周辺露光装置２３から搬出
し、隣接する露光装置側のウエハ受取り台（図示せず）
へ移送する。この場合、ウエハＷは、露光装置へ渡され
る前に、必要に応じてバッファカセットＢＲに一時的に
格納されることもある。

【００５０】露光装置における全面パターン露光処理が
完了して、ウエハＷが露光装置側のウエハ受取り台に戻
されると、インターフェース部１２のウエハ搬送体２４
はそのウエハ受取り台へアクセスして露光処理後のウエ
ハＷを受け取り、処理ステーション１１側の第４の処理
ユニット群Ｇ₄の多段ユニットに属するイクステンショ
ンユニット（ＥＸＴ）へ搬入し、所定のウエハ受取り台
上に載置する。なおこの場合、ウエハＷを、処理ステー
ション１１側へ渡される前に、必要に応じてインターフ
ェース部１２内のバッファカセットＢＲに一時的に格納
するようにしてもよい。

【００５１】前記イクステンションユニット（ＥＸＴ）
にウエハＷが搬入されると、反対側から主ウエハ搬送機
構２２がアクセスしてウエハＷを受け取り、第１の処理
ユニット群Ｇ₁又は第２の処理ユニット群Ｇ₂の多段ユニ
ットに属する現像ユニット（ＤＥＶ）に搬入する。この
現像ユニット（ＤＥＶ）内では、ウエハＷはスピンチャ
ックの上に載せられ、例えばスプレー方式により、ウエ
ハ表面のレジストに現像液を均一にかけられる。そして
現像及び周辺露光されたウエハ周縁部のレジストの除去
が終了すると、ウエハ表面にリンス液をかけられ、前記
現像液が洗い落とされる。

【００５２】かかる現像工程が終了すると、主ウエハ搬
送機構２２は、ウエハＷを現像ユニット（ＤＥＶ）から
搬出して、次に第３の処理ユニット群Ｇ₃又は第４の処
理ユニット群Ｇ₄の多段ユニットに属するポストベーキ
ングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）へ搬入する。このポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）において、ウエハ
Ｗ例えば１００℃で所定時間だけ加熱される。これによ
って、現像で膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向
上する。

【００５３】かかるポストベーキングが終了すると、主
ウエハ搬送機構２２は、ウエハＷをポストベーキングユ
ニット（ＰＯＢＡＫＥ）から搬出し、次にいずれかのク
ーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。ここでウエハ
Ｗが常温に戻った後、主ウエハ搬送機構２２は、ウエハ
Ｗを第３の処理ユニット群Ｇ₃に属するイクステンショ
ンユニット（ＥＸＴ）へ移送する。

【００５４】このイクステンションユニット（ＥＸＴ）
内の載置台（図示せず）上にウエハＷが載置されると、
カセットステーション１０側のウエハ搬送体２１が反対
側からアクセスして、ウエハＷを受け取る。そしてウエ
ハ搬送体２１は、受け取ったウエハＷをカセット載置台
２０上の処理済みウエハ収容用のカセットＣＲの所定の
ウエハ収容溝に入れる。

【００５５】以上のようなレジスト塗布現像処理プロセ
スにおいて、最も忙しく動作するのは処理ステーション
１１における主ウエハ搬送機構２２である。前記したよ
うなウエハの搬送動作は多数のウエハＷについて次々と
連続して繰り返され、前記した各処理プロセスは、同時
に並行して実施されている。従って、主ウエハ搬送機構
２２は、ほとんど間断なく処理ステーション１１内の各
ユニット間を行き来してウエハＷの搬送を行っている。
それゆえスループットを向上させるには、この主ウエハ
搬送機構２２の迅速かつ円滑な動作が不可欠である。こ
の点、本実施形態にかかるウエハ搬送装置３４を備えた
主ウエハ搬送機構２２によれば、次のような搬送動作を
行っている。

【００５６】まず各ユニット間の搬送に関し、ウエハ搬
送装置３４は、水平方向については図１に示したよう
に、主ウエハ搬送機構２２を取り巻く５つの処理ユニッ
ト群Ｇ₁〜Ｇ₅間で、被処理基板であるウエハＷを搬送す
る必要がある。またこれら各処理ユニット群Ｇ₁〜Ｇ₅は
例えば図２、図３にも示したように、いずれも上下方向
に処理ユニットが複数積層した多段ユニット構成である
から、既述の如く、ウエハ搬送装置３４はθ方向の回転
移動、及び上下方向（Ｚ方向）の昇降移動を行ってい
る。そして各処理ユニットのウエハの搬入・搬出口にお
いては、ピンセット４１、４２、４３の前進、後退動作
を行い、ウエハＷの移載、交換を行っている。

【００５７】この場合、ウエハ搬送装置３４のＺ方向の
移動開始→ウエハ搬送装置３４のＺ方向の移動完了→主
ウエハ搬送機構２２のθ方向の移動開始→主ウエハ搬送
機構２２のθ方向の移動完了→所定の空のピンセットの
前進→処理ユニット内の処理済みウエハの受け取り→ピ
ンセットの後退→未処理ウエハを保持したピンセットの
前進→処理ユニット内への未処理ウエハの移載→ピンセ
ットの後退という、通常のシリーズ的な移動手順をとっ
ていたのでは、ウエハ保持の安全性に起因する搬送速度
の向上に限界が存在する以上、搬送に要する時間の短縮
にも限界があり、ウエハ搬送の点からのスループットの
向上は期待できない。また装置のメカニズムに過大な負
担がかかって好ましくない。

【００５８】この点本実施形態にかかるウエハ搬送装置
３４は、既述の如くウエハ搬送装置３４のＺ方向の移動
中に、当該ウエハ搬送装置３４を装備した主ウエハ搬送
機構２２のθ方向の回転移動が自在となるように構成さ
れているので、例えば次のような搬送過程を選択するこ
とができる。（１）Ｚ方向・θ方向の回転移動開始→Ｚ方向・θ方向
の移動完了（２）Ｚ方向の移動開始→θ方向の回転移動開始→Ｚ方
向・θ方向の移動完了（３）θ方向の回転移動開始→Ｚ方向の移動開始→Ｚ方
向・θ方向の移動完了

【００５９】もちろんこれらの移動プロセスにおいて、
Ｚ方向・θ方向の移動完了は同時でなくともよく、先に
Ｚ方向の移動が完了した後次いでθ方向の移動が完了し
たり、その逆にθ方向の回転移動完了後にＺ方向の移動
が完了するといった停止手順を採ることも可能である。
いずれにしても、Ｚ方向の移動距離、θ方向の回転移動
距離に応じて、各々の移動開始、移動完了を設定すれば
よい。

【００６０】このような多軸同期運転を併用しＺ方向、
θ方向の並行移動を採用することにより、メカニズムの
負担軽減に寄与し、また各方向の移動の際の駆動を担う
駆動モータ６５、モータ３５や、駆動プーリ６２、従動
プーリ６１の回転を必要以上に上げなくとも、従来より
も迅速かつ円滑な移動動作ができる。従ってその分、ウ
エハ搬送の点からのスループットの向上は実現できる。

【００６１】さらに前記したＺ方向、θ方向の所定の移
動が完了した後、所定の処理ユニットの前面にウエハ搬
送装置３４が停止すると、今度はピンセット４１、４
２、４３を適宜当該処理ユニットのウエハ搬出入口に進
退させてウエハの移載動作、交換プロセスを行うのであ
るが、この場合、前記各ピンセット４１、４２、４３の
うち、当該処理ユニット前での進退動作を行うピンセッ
トをそのようなＺ方向の移動中に予め前進開始させるこ
とも可能である。即ち、Ｚ方向及び／又はθ方向の回転
移動開始→ピンセットの前進移動開始→Ｚ方向・θ方向
の移動完了→ピンセットの前進移動完了という手順を採
ることも可能である。

【００６２】そうすることによって、Ｚ方向・θ方向の
移動完了→ピンセットの前進移動開始→ピンセットの前
進移動完了という手順よりも、ウエハの移載に要する時
間を短縮することができる。もちろん当該処理ユニット
内の処理済みのウエハを取り出して、これを他の処理ユ
ニットへと搬送する場合、ウエハ搬送装置３４における
受け取ったピンセットの後退移動も、ウエハ搬送装置３
４のＺ方向の移動やθ方向の移動が開始した後、完了さ
せるようにしてもよい。

【００６３】なおそのようにＺ方向移動中に、ウエハ搬
送装置３４のピンセッ４１、４２、４３を処理ユニット
へ前進又は処理ユニットから後退させる場合、各ピンセ
ッ４１、４２、４３が当該処理ユニットにおける各種機
器、装置例えば開閉シャッタの動作や当該処理ユニット
内に装備されてウエハを授受するために昇降する支持ピ
ンの動作に支障をきたさない必要がある。従ってそのよ
うなウエハ搬送装置３４のＺ方向の移動中に前進、後退
させるピンセッ４１、４２、４３の移動許容範囲は、前
記した処理ユニットの各種機器、装置の動作に支障をき
たす範囲、即ち当該処理ユニットの干渉領域に入るまで
の範囲となる。換言すれば、物理的にあるいはプロセス
性能上、影響を与えない領域となる。

【００６４】ところで処理ユニット内へのウエハの搬入
や、既に処理ユニット内にある処理済みのウエハと、こ
れから当該処理ユニットで処理を行う未処理のウエハと
を交換する場合に、搬入、交換時のトラブルを防止した
り、処理ユニット内の載置台の所定位置にウエハを正し
く移載するため、搬入、交換前にピンセットにウエハが
保持されているかどうか、また保持されていても所定位
置に正しく保持されているかどうかを事前に確認するこ
とが望ましい。

【００６５】この点、本実施形態にかかるウエハ搬送装
置３４では、搬送基台４０の前縁近傍にセンサ５２が設
けられており、しかも当該センサは５２は、ピンセット
４１、４２、４３が所定の検出位置（ウエハの前縁が光
軸ａ、光軸ｂの間に位置する地点）にあるときに、２つ
の発光部５２ａ、５２ｂからの検出光の発光及び当該検
出光の受光部５３ａ、５３ｂでの受光の有無によって、
ウエハの有無、及びウエハのはみ出しが同時に検出され
るので、かかる２つの確認が迅速に行える。

【００６６】しかもこのような検出動作は、ウエハ搬送
装置３４のＺ方向の移動の途中で行うことが可能になっ
ている。即ち、ウエハ搬送装置３４がＺ方向に移動して
いるときに、例えばウエハを保持しているピンセットを
前記所定の検出位置まで前進させて、検出動作を実施す
るようにすればよい。このようなプロセスを経ることに
より、処理ユニットの前の所定の位置にウエハ搬送装置
３４が到達した時点では、既にかかる検出動作を終了さ
せることができ、ウエハの搬送途中で無駄のない検出作
業が行え、トラブルを未然に防止でき、かつ当該処理ユ
ニットでの処理の均一性などを確保することができる。

【００６７】もちろん前記したＺ方向の移動中における
検出動作は、ウエハ搬送装置３４のθ方向の移動と並行
しておこなってもよく、これによってウエハ搬送の点か
らスループットを大きく向上させることが可能になる。

【００６８】ところで既に処理ユニット内にある処理済
みのウエハと、これから当該処理ユニットで処理を行う
未処理のウエハとを交換する場合、従来では、受け取り
にいく空のピンセットの前進開始→受け取りにいく空の
ピンセットの前進完了→処理済みウエハの受け取り→処
理済みウエハを受け取ったピンセットの後退開始→処理
済みウエハを受け取ったピンセットの後退完了→未処理
のウエハを保持したピンセットの前進開始→未処理のウ
エハを保持したピンセットの前進完了→未処理のウエハ
の受渡し→空になったピンセットの後退開始→空になっ
たピンセットの後退完了といったプロセスを経ていた。

【００６９】この点本実施形態にかかるウエハ搬送装置
に３４においては、例えば次のようなプロセスを採るこ
とができるように各ピンセット４１、４２、４３が制御
されている。即ち、受け取りにいく空のピンセットの前
進開始→受け取りにいく空のピンセットの前進完了→処
理済みウエハの受け取り→処理済みウエハを受け取った
ピンセットの後退開始及び未処理のウエハを保持したピ
ンセットの前進開始→処理済みウエハを受け取ったピン
セットの後退完了及び未処理のウエハを保持したピンセ
ットの前進完了→未処理のウエハの受渡し→空になった
ピンセットの後退開始→空になったピンセットの後退完
了というプロセスを採ることができる。このプロセスに
おいては、処理済みウエハを受け取ったピンセットの後
退と未処理のウエハを保持したピンセットの前進とがオ
ーバーラップしている。従って、前記した従来の交換プ
ロセスよりも、交換に要する時間が短縮され、その分ス
ループットを向上させることが可能である。

【００７０】以上に述べた処理ユニット内にある処理済
みのウエハとこれから当該処理ユニットで処理を行う未
処理のウエハとの交換プロセスに、さらにウエハの検出
動作を組み合わせて並行処理することも可能である。こ
れを例えば塗布現像処理システム１において採用された
第３の処理ユニット群Ｇ₃に設けられているアドヒージ
ョンユニット（ＡＤ）におけるウエハの交換を例にとっ
て説明する。

【００７１】図１０はこのアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）の主要部の断面を示しており、このアドヒージョン
ユニット（ＡＤ）の処理容器８１は、載置台ＳＰとして
円盤状の熱板８２を収容した筒状の熱板保持体８３と熱
板８２の上に隙間Ｓ₁および空間Ｓ₂を介して被される蓋
体８４とから構成されている。この蓋体８４の中心部に
は、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）ガス供給部
（図示せず）からガス供給管８５を介してＨＭＤＳガス
を、処理容器８１内に導入するためのガス導入口８４ａ
が形成されている。

【００７２】前記蓋体８４はガス導入口８４ａ付近から
半径方向外側に向かって次第に中空部Ｓ₃を形成するよ
うに、上下２つに分岐した上側蓋部８４ｂと下側蓋部８
４ｃによって構成された二重蓋構造になっており、上側
蓋部８４ｂの外周縁部と下側蓋部８４ｃの側壁内側面と
の間には、ほぼ全周にわたり隙間Ｓ₄が形成されてい
る。また上側蓋部８４ｂと下側蓋部８４ｃとの間の連結
部にもほぼ全周にわたり通気部８４ｄが形成され、また
上側蓋部８４ｂと下側蓋部８４ｃとの間の隙間８４ｅは
蓋体８４の外側面に設けられた排気口８６に通じてい
る。これにより、ガス導入口８４ａから導入されたＨＭ
ＤＳガスは、周囲に向かって空間Ｓ₂内で均一に拡散
し、隙間Ｓ₄を通じて均一に排気されるようになってい
る。排気口８６は、排気管８７を介して排気ポンプ（図
示せず）に接続されている。

【００７３】前記熱板８２は、熱伝導率の高い金属、例
えばアルミニウムからなり、その上面に被処理基板であ
るウエハＷが載置される。この熱板８２の内側にはウエ
ハＷを加熱処理するためのヒータ、例えば抵抗発熱体お
よび温度センサ等が内蔵され、熱板８２の外側には前記
ヒータの発熱温度を制御するための温度制御機構（図示
せず）等も設けられている。また熱板８２には複数箇
所、例えば３箇所に貫通孔８２ａが形成され、これらの
貫通孔８２ａにはウエハの受け渡しに用いられる上下移
動自在な支持ピン８８が、夫々遊嵌状態で挿通されてい
る。そしてウエハＷの搬入・搬出時には、これらの支持
ピン８８が熱板８２の上面よりも上に突出（上昇）して
ウエハＷを担持し、主ウエハ搬送機構２２におけるウエ
ハ搬送装置３４のピンセット４１、４２、４３との間で
ウエハＷの受け渡しを行うようになっている。

【００７４】かかる構成のアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）においては、処理容器８１内を予め、ＨＭＤＳガス
が導入可能なように、所定の減圧状態とせずに、排気ポ
ンプで排気口８６から容器内のガスを排気しながら、Ｈ
ＭＤＳガス供給部からのＨＭＤＳガスをガス導入口８４
ａを通じて導入する。そして前記熱板８２上のウエハＷ
は、所定温度で加熱されつつ、容器内に導入されて均一
に拡散するＨＭＤＳガスの雰囲気に晒されることによ
り、その表面が疏水化処理されて以後のレジストの定着
性、密着性が向上する。なお処理後のガスは、蓋体８４
の隙間Ｓ₄、および通気部８４ｄを通って排気口８６か
ら容器外へ排出され、その後一定時間が経過すると、Ｈ
ＭＤＳガスの代わりにガス供給管８５からＮ₂ガスが供
給され、このＮ₂ガスによって処理容器８１内が置換さ
れ、パージングが行われるようになっている。

【００７５】このようにしてアドヒージョン処理された
ウエハと、これからアドヒージョン処理を行うウエハと
の交換プロセスは、例えば図１１〜図１９の過程を経て
実施される。まず未処理のウエハＷ₀を最下段のピンセ
ット４３に保持しているウエハ搬送装置３４が、前処理
のユニット（図示せず）からアドヒージョンユニット
（ＡＤ）へと図１１に示したように、上下方向（Ｚ方
向）に移動する。このとき既述のように、当該前処理の
ユニットとアドヒージョンユニット（ＡＤ）が属する処
理ユニット群が、各々異なっている場合には、上下方向
に移動中に適宜θ方向にも回転移動させるようにしても
よい。なお最上段のピンセット４１は、アドヒージョン
ユニット（ＡＤ）へのウエハＷの搬入、搬出の際には使
用しないので、図１２以下においては、当該ピンセット
４１の図示は省略する。

【００７６】ウエハ搬送装置３４がかかる上下方向の移
動中、図１２に示したように、処理済みのウエハをこれ
から受け取るピンセット４２が、所定の検出位置まで前
進し、センサ５２の２つの発光部５２ａ、５２ｂから検
出光が発光される。このときピンセット４２が空であれ
ば、受光部５３ａ、５３ｂとも受光するので、そのこと
によってピンセット４２が受け取り可能であることが事
前に確認される。もしいずれかの受光部５３ａ、５３ｂ
で受光すれば、ピンセット４２が受け取り可能状態には
ないと判断され、以後の動作は停止される。また同時に
そのことが外部、例えばモニタに表示されるようにして
もよい。

【００７７】なおかかる検出動作の間、あるいはそれ検
出動作以前の段階で、アドヒージョンユニット（ＡＤ）
の容器内の熱板８２から支持ピン８８が上昇し、処理済
みのウエハＷ₁を担持して受け取られるのを待機してい
る。

【００７８】前記したピンセット４２の受け取り可能状
態が確認され、ウエハ搬送装置３４が所定の高さで停止
すると、図１３に示したように、そのままピンセット４
２が前記検出位置からアドヒージョンユニット（ＡＤ）
内に前進して、ウエハＷ₁の下面と熱板８２との間に進
入する。

【００７９】このとき少し遅れて、未処理のウエハＷ₀
を保持したピンセット４３も所定の検出位置まで前進
し、２つの発光部５２ａ、５２ｂから検出光が発光され
る。この場合、図１３のように、ピンセット４２の支持
部４２ｃが最下段のピンセット４３の保持部４３ｂの上
方に位置してこれを覆っているが、既述したように、ピ
ンセット４２には長孔４２ｅが形成されているため、前
記検出光はこの長孔４２ｅを通してピンセット４３の前
縁部分、及び受光部５３ａ、５３ｂに到達可能である。
従って、検出に支障をきたさない。

【００８０】そして受光部５３ｂのみが検出光を受光
し、受光部５３ａが検出光を受光しない場合には、ピン
セット４３がウエハＷ₀を保持し、かつ所定の位置に保
持していることが確認される。このときもし両方の受光
部５３ａ、５３ｂが受光しなければ、ピンセット４３が
ウエハＷ₀を保持していないと判断される。また両方の
受光部５３ａ、５３ｂが受光すれば、ウエハＷ₀の保持
位置が所定の位置より前にはみ出ていると判断される。
そのようにウエハＷ₀が保持されていなかったり、ある
いは正しい位置で保持されていない場合には、以後の動
作は停止され、また同時にそのことが外部、例えばモニ
タに表示されるようにしてもよい。

【００８１】前記した検出動作によって、ピンセット４
３がウエハＷ₀を正しく保持していることが確認される
と、図１４に示したように、ピンセット４２が所定の受
け取り位置まで前進し、次いでウエハ搬送装置３４が所
定の位置まで上昇し、図１５に示したように、ピンセッ
ト４２が処理済みのウエハＷ₁を受け取って保持する。

【００８２】その後図１６に示したように、処理済みの
ウエハＷ₁を保持したピンセット４２が後退し、それと
同時に、未処理のウエハＷ₀を保持したピンセット４３
が前進する。即ち２つのピンセット４２、４３がオーバ
ーラップ動作する。そして図１７に示したように、未処
理のウエハＷ₀を保持したピンセット４３が、アドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）の容器内の所定位置、即ち支持
ピン８８の上方まで前進すると、図１８に示したよう
に、ウエハ搬送装置３４が所定位置まで下降し、支持ピ
ン８８がウエハＷ₀を担持する。次いで図１９に示した
ように、空になったピンセット４３が後退し、アドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）の容器から待避する。

【００８３】その後は支持ピン８８が下降して、担持し
た未処理のウエハＷ₀が熱板８２上に載置され、所定の
アドヒージョンがこのウエハＷ₀に対して施される。ま
た同時にウエハＷ搬送装置３４はＺ方向に移動し、次の
処理である冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）にまで移動する。このときもちろんウエハ搬送装置
３４がθ方向に回転移動する必要がある場合には、適宜
同時にθ方向にも回転移動しながら昇降動作が行われ
る。

【００８４】以上の搬送工程について、図２０、図２１
に示したフローチャートに基づき、より制御系に即した
説明を行うと、まず主ウエハ搬送機構２２が所定のホー
ム位置から移動を開始すると共に、図１２に示したよう
に、ピンセット４２とピンセット４３とを交互に前進さ
せてウエハ保持のチェックを行う（ステップＳ1）。そ
して既述した制御装置（図示せず）は、センサ５２から
の検出信号に基づき、両ピンセット４２、４３ともウエ
ハＷを保持していない空のピンセットであるか否かを判
定する（ステップＳ2）。

【００８５】この判定結果がＹＥＳの場合は、主ウエハ
搬送機構２２は処理前のウエハＷをピンセット４３で受
け取る（ステップＳ3）。また前記判定結果がＮＯの場
合には、後述のステップＳ5にジャンプする。ここで、
処理前のウエハＷには、カセットステーション１０にあ
る未処理のウエハだけでなく、他の処理ユニット内にあ
るウエハも含まれている。なおアドヒージョンユニット
（ＡＤ）の容器内の熱板８２から支持ピン８８が上昇
し、処理済みのウエハＷ₁を担持して保持ピンセットに
より受け取られやすいようになっている。

【００８６】次いで、主ウエハ搬送機構２２は、目的地
であるアドヒージョンユニット（ＡＤ）に向けて移動し
ながら、ピンセット４２とピンセット４３とを交互に前
進させてウエハ保持の有無をチェックする（ステップＳ
4）。なお、前処理のユニットとアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）が属する処理ユニット群が各々異なっている
場合には、ウエハ搬送装置３４をＺ軸方向に移動させて
いる間に主ウエハ搬送機構２２をθ回転させる。

【００８７】制御装置は、メモリに記憶されたウエハの
保持状態と、ピンセット４２、４３における実際のウエ
ハ保持状態とが一致するか否かを判定する（ステップＳ
5）。ウエハ搬送装置３４がＺ軸方向に移動中に、図１
２に示したように、ピンセット４２が所定の検出位置ま
で前進し、センサ５２の２つの発光部５２ａ、５２ｂか
ら検出光が発光される。このときピンセット４２が空で
あれば、受光部５３ａ、５３ｂとも受光するので、その
ことによって保持ピンセット４２が受け取り可能である
ことが事前に確認される。もしいずれかの受光部５３
ａ、５３ｂで受光すれば、保持ピンセット４２が受け取
り可能状態にはないと判断され、以後の動作は停止され
る。また同時にそのことが外部、例えばモニタに表示さ
れるようにしてもよい。

【００８８】このとき少し遅れて、未処理のウエハＷ₀
を保持したピンセット４３も所定の検出位置まで前進
し、２つの発光部５２ａ、５２ｂから検出光が発光され
る。図１３に示すように、ピンセット４２の支持部４２
ｃがピンセット４３の保持部４３ｂの上方に位置してこ
れを覆っているが、ピンセット４２に長孔４２ｃが形成
されているため、検出光はこの長孔４２ｅを通って第３
保持ピンセット４３の前縁部分、及び受光部５３ａ、５
３ｂに到達可能である。従って、検出動作に支障をきた
さない。

【００８９】そして、受光部５３ｂのみが検出光を受光
し、受光部５３ａが検出光を受光しない場合には、ピン
セット４３がウエハＷ₀を保持していると判定される。
このときもし両方の受光部５３ａ、５３ｂが受光しなけ
れば、第３保持ピンセット４３がウエハＷ₀を保持して
いないと判定される。また両方の受光部５３ａ、５３ｂ
が受光すれば、ウエハＷ₀の保持位置が所定の位置より
前にはみ出ていると判定される。

【００９０】ステップＳ5の判定結果がＹＥＳの場合
は、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送装置３４を目的
地であるアドヒージョンユニット（ＡＤ）に到着させる
（ステップＳ6）。他方ステップＳ5の判定結果がＮＯの
場合は、異常が発生したものとして異常処理する（ステ
ップＳ13）。この異常処理では、先ず主ウエハ搬送機構
２２をホーム位置にもどし、オペレータがピンセット４
２、４３の実際の状態を確認し、異常原因を除去した後
にリセットボタンを押して復帰させる。

【００９１】主ウエハ搬送機構２２の移動を停止させ、
図１４に示すように、空ピンセットであるピンセット４
２をアドヒージョンユニット（ＡＤ）内に装入する（ス
テップＳ7）。次いで、ウエハ搬送装置３４を上昇させ
ると、図１５に示すように、処理済みウエハＷ₁はピン
セット４２に移載される（ステップＳ8）。

【００９２】図１６、図１７に示したように、ピンセッ
ト４２をアドヒージョンユニット（ＡＤ）から退避させ
るとともに、ピンセット４３をアドヒージョンユニット
（ＡＤ）内に装入する（ステップＳ9）。次いで、ウエ
ハ搬送装置３４を下降させると、図１８、図１９に示し
たように、未処理のウエハＷ₀はピンセット４３から支
持ピン８８に移載される（ステップＳ10）。

【００９３】ピンセット４３の退避中または退避後に、
ピンセット４２とピンセット４３とを交互に前進させて
ウエハ保持の有無をチェックする（ステップＳ11）。制
御装置は、ピンセット４２が処理済みウエハＷ₁を保持
し、かつピンセット４３がウエハを保持していない空ピ
ンセットであるか否かを判定する（ステップＳ12）。そ
してステップＳ12の判定結果がＹＥＳの場合は、例えば
主ウエハ搬送機構２２をホーム位置にもどすか、又は次
工程のクーリングユニット（ＣＯＬ）に向けて移動させ
る。そして前記したフローと同様な手順により、ウエハ
の交換等が行われる。なおステップＳ12の判定結果がＮ
Ｏの場合は、異常が発生したものとして異常処理する
（ステップＳ13）。

【００９４】以上は、アドヒージョンユニット（ＡＤ）
における処理済みウエハＷ₁と未処理ウエハＷ₀との交換
プロセスについての動作説明であったが、もちろん他の
処理ユニット間のウエハＷの搬送についても同様な手順
で、搬送、検出、交換の各動作が行われる。従って、極
めて迅速でかつ円滑な処理ユニット間の被処理基板の移
載が行われ、この点から塗布現像処理システム１のスル
ープットは極めて高いものとなっている。

【００９５】なお前記した実施形態は半導体デバイスの
製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程で使用
されるレジスト塗布現像処理システムのウエハＷの搬送
装置に適用した例であったが、本発明は処理ユニットを
複数有し、これら処理ユニット間で被処理基板を搬送す
る必要がある他の処理システムの搬送装置についても適
用可能である。また被処理基板も前記した半導体ウエハ
に限らず、ＬＣＤ基板やＣＤ基板、フォトマスク、各種
のプリント基板、セラミック基板であってもよい。

【００９６】

【発明の効果】請求項１の搬送装置によれば、装置構成
に過大な負担をかけることなく、従来よりも高速搬送が
可能であり、パーティクルの発生を抑えつつスループッ
トの向上を図ることができる。

【００９７】請求項２の搬送装置によれば、請求項１の
搬送装置よりもさらに一歩進んで、被処理基板が処理さ
れる処理装置の干渉領域に入るまでは保持部材もこの処
理装置に対して同時に進退するように構成されているの
で、処理装置内への搬入、搬出までに要する搬送装置全
体の移動時間をさらに短縮することができ、より一層の
スループットの向上を図ることが可能である。

【００９８】請求項３の搬送装置によれば、被処理基板
を処理装置へ搬入するまでの早い段階で被処理基板の保
持、及び当該保持が正しい位置での保持かどうかを確認
することができ、被処理基板の保持に関係するトラブル
発生を早い時期に発見することができる。従って、従来
搬送装置が停止した状態でこの種の検出を行っていた場
合と比べて検出に要する時間を省略でき、その分スルー
プットが向上する。

【００９９】請求項４の搬送装置によれば、既に処理装
置内に収容されている処理済みの被処理基板と、保持部
材に保持されている未処理の被処理基板とを交換して入
れ替える際の時間を、従来よりも短縮することができ、
スループットが向上する。また前記交換の際における被
処理基板の保持に関するトラブルを事前に発見すること
ができる。

【０１００】請求項５の搬送方法によれば、高低差とθ
方向にずれた位置にある処理装置内に被処理基板を搬送
するにあたり、移動に要する時間を減少させて、搬送に
伴うスループットを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置を備
えた塗布現像処理システムの全体構成を示す平面説明図
である。

【図２】図１の塗布現像処理システムの正面説明図であ
る。

【図３】図１の塗布現像処理システムの背面説明図であ
る。

【図４】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置を有
する主ウエハ搬送機構の要部の構成を示す略斜視図であ
る。

【図５】図４の主ウエハ搬送機構の縦断面の説明図であ
る。

【図６】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の平
面説明図である。

【図７】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の側
面説明図である。

【図８】図４の主ウエハ搬送機構の平面断面の説明図で
ある。

【図９】図４の主ウエハ搬送機構の側面断面の説明図で
ある。

【図１０】図１の塗布現像処理システムに備えられたア
ドヒージョンユニットの正面断面の説明図である。

【図１１】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、ウエハ搬送装置が上昇中の状態
を示す側面説明図である。

【図１２】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、ウエハ搬送装置が上昇中に、上
段のピンセットのウエハの検出を行っている状態を示す
側面説明図である。

【図１３】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、上段のピンセットが前進中に、
最下段のピンセットのウエハの検出を行っている状態を
示す側面説明図である。

【図１４】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、上段のピンセットが処理済みウ
エハの受け取り位置まで前進した状態を示す側面説明図
である。

【図１５】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、ウエハ搬送装置が上昇して上段
のピンセットが処理済みウエハを保持した態を示す側面
説明図である。

【図１６】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、処理済みウエハを保持した上段
のピンセットが後退中に、未処理のウエハを保持した最
下段のピンセットが前進している状態を示す側面説明図
である。

【図１７】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、未処理のウエハを保持した最下
段のピンセットがウエハを受け渡す位置まで前進した状
態を示す側面説明図である。

【図１８】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、ウエハ搬送装置が下降して未処
理のウエハが支持ピンに担持された状態を示す側面説明
図である。

【図１９】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置の
動作を示す図であって、未処理のウエハを渡した最下段
のピンセットが後退した状態を示す側面説明図である。

【図２０】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置を
用いたウエハの搬送手順のフローを示す説明図である。

【図２１】本発明の実施形態にかかるウエハ搬送装置を
用いたウエハの搬送手順のフローを示す説明図である。

【図２２】従来技術のレジスト塗布現像処理システムの
斜視図である。

【符号の説明】

１塗布現像処理システム１１処理ステーション２２主ウエハ搬送機構３３筒状支持体３４ウエハ搬送装置３５モータ４０搬送基台４１、４２、４３ピンセット４１ｂ保持部４１ｃ支持部４１ｅ長孔５２センサ５２ａ、５２ｂ発光部５３ａ、５３ｂ受光部６３無端ベルト６５駆動モータ８２熱板８８支持ピンＡＤアドヒージョンユニットＧ₁〜Ｇ₅ 処理ユニット群ＷウエハＷ₀ ウエハ（未処理）Ｗ₁ ウエハ（処理済み）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者工藤博之熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地東京エレクトロン九州株式会社熊本事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも
回転自在に構成された搬送部材と、この搬送部材に設け
られて被処理基板を保持する保持部材とを有し、前記保
持部材が被処理基板に対して処理を行う処理装置に対し
て進退自在となるように、前記保持部材が前記搬送部材
における水平方向前後に摺動自在に構成された搬送装置
において、前記搬送部材の昇降中、前記搬送部材が水平方向にも同
時に回転するように構成されたことを特徴とする、搬送
装置。
【請求項２】上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも
回転自在に構成された搬送部材と、この搬送部材に設け
られて被処理基板を保持する保持部材とを有し、前記保
持部材が被処理基板に対して処理を行う処理装置に対し
て進退自在となるように、前記保持部材が前記搬送部材
における水平方向前後に摺動自在に構成された搬送装置
において、前記搬送部材の昇降中、前記搬送部材が水平方向にも同
時に回転するように構成され、さらに前記処理装置の干
渉領域に入るまでは前記保持部材が前記処理装置に対し
て同時に進退するように構成されたことを特徴とする、
搬送装置。
【請求項３】上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも
回転自在に構成された搬送部材と、この搬送部材に設け
られて被処理基板を保持する保持部材とを有し、前記保
持部材が被処理基板に対して処理を行う処理装置に対し
て進退自在となるように、前記保持部材が前記搬送部材
における水平方向前後に摺動自在に構成された搬送装置
において、前記被処理基板を保持しているかどうかを検出する被処
理体検出手段が、前記搬送部材における前記保持部材の
進退方向に沿った前方に設けられ、前記搬送部材が上下
方向に昇降中に、前記保持部材が進退して、前記被処理
体の有無が検出される如く構成されたことを特徴とす
る、搬送装置。
【請求項４】上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも
回転自在に構成された搬送部材と、この搬送部材に設け
られて被処理基板を保持する保持部材を上下に複数有
し、前記保持部材は被処理基板を保持する保持部及びこ
の保持部を水平方向に支持する支持部とによって構成さ
れ、さらに被処理基板に対して処理を行う処理装置に対
して前記各保持部材が各々独立して進退自在となるよう
に、前記各保持部材が前記搬送部材における各々水平方
向前後に摺動自在に構成された搬送装置において、前記保持部材が前記被処理基板を保持しているかどうか
を検出する被処理体検出手段が、前記搬送部材における
前記保持部材の進退方向に沿った前方に設けられ、さら
に前記各保持部材は、一の保持部材の前進時期と他の保
持部材の後退時期とがオーバーラップする如く構成され
ると共に、前記保持部材の支持部には開口部が形成さ
れ、前記開口部を通して他の保持部材における被処理体
の有無が検出される如く構成されたことを特徴とする、
搬送装置。
【請求項５】上下方向に昇降自在でかつ水平方向にも
回転自在に構成された搬送部材と、この搬送部材に設け
られて被処理基板を保持する保持部材とを有し、前記保
持部材が被処理基板に対して処理を行う処理装置に対し
て進退自在となるように、前記保持部材が前記搬送部材
における水平方向前後に摺動自在に構成された搬送装置
を用い、前記被処理基板を処理装置内へと搬送する搬送
方法において、被処理基板を保持部材によって保持した
状態で、前記搬送部材を昇降させながら同時に回転させ
る移動工程を有することを特徴とする、搬送方法。