JPWO2006070630A1

JPWO2006070630A1 - 基板処理装置および基板搬送方法

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Publication number: JPWO2006070630A1
Application number: JP2006550685A
Authority: JP
Inventors: 上川　裕二; 裕二上川; 江頭　浩司; 浩司江頭
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: WO2006070630A1; JP4791379B2

Abstract

基板処理装置は、複数の基板をその主面を一定の方向に向けて一定のピッチで収容するキャリアを載置するためのキャリア載置部と、基板に対して所定の処理を行う処理部と、処理部内で複数の基板を所定ピッチで収容するホルダーと、キャリア載置部に載置されたキャリアとホルダーに対して基板の搬入出を１枚ずつ行い、前記キャリアと前記ホルダーとの間で基板を搬送する基板搬送装置とを具備する。基板搬送装置は、キャリアに収容された複数の基板をホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入可能なように、キャリアから基板を搬出する際にその基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能である。

Description

本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の基板に対して、洗浄処理、エッチング処理、および超臨界流体処理のような処理流体による処理や熱処理等の所定の処理を行うための基板処理装置および基板処理装置における基板搬送方法、ならびに基板搬送方法を実現するための制御プログラムおよびコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

例えば、半導体デバイスの製造装置では、複数の半導体ウエハが所定ピッチで略水平に収容された容器であるフープ（ＦＯＵＰ；front opening unified pod）をその製造装置に設けられた載置ステージに載置し、そこから製造装置の内部に半導体ウエハを搬入して、所定の処理を行う構造が広く採用されている。ここで、複数の半導体ウエハを所定のホルダーに保持させて一括して処理するバッチ式の製造装置では、フープに収容された半導体ウエハを１枚ずつまたは一括して搬出し、ホルダーに収容している。このとき一度に多くの半導体ウエハを処理するために、２個のフープに収容されている半導体ウエハを、ホルダーにおけるウエハの収容ピッチをフープにおけるウエハの収容ピッチの半分にして、ホルダーに搬入する装置が例えば、下記の特許文献１に開示されている。

しかしながら、フープに収容された半導体ウエハを一括して搬出する方法を採用しようとすると、半導体ウエハを保持する搬送ピックそのものに一定の厚さがあり、しかも、半導体ウエハをホルダーに収容した後に搬送ピックをホルダーから引き抜くため搬送ピックを降下させるためのスペースを確保しなければならないため、ホルダーにおける半導体ウエハの収容ピッチがフープにおける半導体ウエハの収容ピッチの半分となるようにフープからホルダーに半導体ウエハを直接移し替えることは物理的に困難である。

そのため、フープから搬出した半導体ウエハを一旦別の治具に保持させるといった措置が必要となるが、そのような措置を行うための装置を設置すると、フットプリントが増大し、装置コストも高くなるという問題が生ずる。

また、１個のフープにあるピッチで収容された半導体ウエハを、より狭いピッチで処理する場合には、フープから半導体ウエハを一括搬出する方法を用いると、半導体ウエハ同士のピッチを狭めるための機構が必要になるため、装置の複雑化、高価格化を招くこととなる。

これに対し、フープに収容された半導体ウエハを１枚ずつ搬出する方法を用いると、例えば、ホルダーの上から順番に半導体ウエハを収容すれば、ホルダーにおける半導体ウエハの収容ピッチを狭くすることができ、上述のような複数のウエハを一括して搬出する場合のような不都合が生じない。

ところで、処理装置内での半導体ウエハの表裏面の向きを、処理目的、処理条件等によって選択できるように、ホルダー内の半導体ウエハの表裏の向きを任意に変えたい場合が存在するが、このような場合には、フープに収容された半導体ウエハを１枚ずつ搬出する方法を用いたとしても、半導体ウエハの姿勢を別途の装置で変換させざるを得ず、そのような装置の設置により、フットプリントが増大し、設備コストが高くなるという問題を生ずる。また、このような場合には、ホルダーのベースプレートと半導体ウエハとの間を狭くすることができないという問題もある。
特開２００３−２５７９２３号公報

本発明の目的は、ホルダーへ基板を搬入する際の基板の表裏の向きを任意に変えることができ、しかもコンパクトな基板処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、このような基板処理装置における基板搬送方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記基板搬送方法を実施するための制御プログラムおよびコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することにある。

本発明の第１の観点によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、複数の基板をその主面を一定の方向に向けて一定のピッチで収容するキャリアを載置するためのキャリア載置部と、基板に対して所定の処理を行う処理部と、前記処理部内で複数の基板を所定ピッチで収容するホルダーと、前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記ホルダーに対して基板の搬入出を１枚ずつ行い、前記キャリアと前記ホルダーとの間で基板を搬送する基板搬送装置とを具備し、前記基板搬送装置は、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入可能なように、前記キャリアから基板を搬出する際にその基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能である、基板処理装置が提供される。

この基板処理装置において、省スペース化の観点から、ホルダーにおける基板の収容ピッチはキャリアにおける基板の収容ピッチの半分以下としてもよい。また、基板搬送装置としては、基体部およびこの基体部の一面に基板を係脱するために取り付けられた保持ピンを有する搬送ピックと、この搬送ピックの向きを反転させる反転機構を有する搬送ロボット部とを具備するものを用いることができる。

さらに、上記基板処理装置は、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的にその基板を保持するように、前記基板搬送装置を制御する制御部を有してもよい。この制御部は、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記保持ピンを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持するように前記基板搬送装置を制御する構成としてもよい。また、前記制御部は、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記保持ピンを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持するように前記基板搬送装置を制御する構成としてもよい。さらに、前記制御部は、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側と裏面側のどちらの方向から前記保持ピンをアクセスさせるかを決定し、その決定に合わせて前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせる際の前記搬送ピックの向きを前記反転機構を動作させて調整する構成としてもよい。

ホルダーとしては、基板を所定のピッチで保持するための溝が形成された複数の保持棒がベースプレートに固定された構造を有するものを用いることができ、このとき制御部は、このホルダーへの基板の収容をベースプレート側から順次行うために、搬送ピックは常に保持した基板がベースプレート側に向けられた姿勢でホルダーにアクセスするように基板搬送装置を制御する構成とすることができる。

さらにまた、前記制御部は、複数の基板を一枚ずつ前記搬送ピックに保持させて、その主面同士裏面同士を対面させながら、前記ホルダーに順次搬入させるように前記基板搬送装置を制御する構成としてもよい。この場合に、前記キャリアから前記ホルダーへ基板が搬入される際に、当該ホルダーを基板が略水平姿勢で搬入されるように所定位置に配置し、前記制御部は、前記搬送ピックを前記キャリアから搬出する基板の主面側にアクセスさせて当該基板を当該キャリアから搬出する操作と、前記搬送ピックを前記キャリアから搬出する基板の裏面側にアクセスさせて当該基板を当該キャリアから搬出する操作とが交互に行われ、かつ、前記保持ピンが保持した基板が前記基体部の下側に位置する姿勢で前記搬送ピックが前記ホルダーにアクセスするように、前記基板搬送装置を制御する構成とすることができる。

さらにまた、前記基板処理装置において、前記搬送ピックを搬送ロボット部に対し係脱自在に設け、前記搬送ピックを前記搬送ロボットから取り外し、前記ホルダーを前記搬送ロボットに取り付けることが可能としてもよい。この場合に、前記制御部は、前記搬送ロボット部に前記ホルダーを係合させて当該ホルダーを前記処理部に対して搬入出させるように前記基板搬送装置を制御する構成とすることができる。

さらにまた、前記基板処理装置を、基板を認識するセンサを備え、前記搬送ロボット部と係脱自在な検査用ハンドをさらに具備し、前記搬送ピックは、搬送ロボット部に対し係脱自在に設けられ、前記搬送ピックを前記搬送ロボットから取り外し、前記検査用ハンドを前記搬送ロボットに取り付けることが可能な構成としてもよい。この場合に、前記制御部は、前記搬送ロボット部に前記検査用ハンドを係合させて当該検査用ハンドを前記キャリアにアクセスさせ、当該キャリアにおける基板の収容状態を検査するように前記基板搬送装置を制御する構成とすることができる。

さらにまた、前記基板処理装置は、前記ホルダーに収容する基板の数を一定とするために、前記ホルダーに保持される基板の数に不足が生じた場合に、その不足分を補う補填用の基板を収容するための基板収容部をさらに具備する構成とすることができ、前記制御部は、前記基板搬送装置が前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記基板収容部との間、および、前記ホルダーと前記基板収容部との間で前記補填用の基板を搬送するように、前記基板搬送装置を制御する構成とすることができる。

本発明の第２の観点によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、複数の基板をその主面を一定の方向に向けて一定のピッチで収容するキャリアを載置するためのキャリア載置部と、基板に対して所定の処理を行う処理部と、前記処理部内で複数の基板を所定ピッチで収容するホルダーと、前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記ホルダーに対して基板の搬入出を１枚ずつ行い、前記キャリアと前記ホルダーとの間で基板を搬送するとともに、前記キャリアから基板を搬出する際にその基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能である基板搬送装置と、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入可能なように、各基板の前記基板搬送装置に保持される側を制御する制御部とを具備する、基板処理装置が提供される。

本発明の第３の観点によれば、基板に所定の処理を行う基板処理装置における基板搬送方法であって、複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することとを有し、前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する、基板搬送方法が提供される。

この基板搬送方法において、搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入する際に、先に収容された基板と対面させるようにすることができる。また、複数の基板を一枚ずつ前記搬送ピックに保持させて、前記ホルダーに順次搬入させる際に、前記ホルダーにおいて基板の主面同士裏面同士が対面して収容されるようにすることができる。さらに、前記キャリアから所定の基板を搬出し、当該基板を前記ホルダーに搬入するに際し、前記搬送ピックを前記キャリアに収容された基板の裏面側にアクセスさせてその基板を保持し、前記キャリアから搬出した後、前記搬送ピックをその下側に搬出した基板が位置するように反転させた後に前記ホルダーへアクセスさせて、当該基板を前記ホルダーの所定位置に搬入することと、前記搬送ピックを前記キャリアに収容された別の基板の主面側にアクセスさせてその別の基板を保持し、前記キャリアから搬出した後、前記搬送ピックをその下側に搬出した基板を位置させた状態で前記ホルダーへアクセスさせて、当該基板を前記ホルダーの所定位置に収容し、その後に前記搬送ピックを反転させることとを交互に繰り返すようにしてもよい。

本発明の第４の観点によれば、コンピュータ上で動作し、実行時に、複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することとを有し、前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する基板搬送方法が実施されるように、コンピュータに基板搬送装置を制御させる、制御プログラムが提供される。

本発明の第５の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することとを有し、前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する基板搬送方法が実施されるように、コンピュータに基板搬送機構を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

本発明によれば、キャリアから搬出した基板をホルダーへ収容する際の基板の表裏の向きを、別の姿勢変換装置に移し替えることなく、任意に変えることができる。また、ホルダーのペースプレートと基板との間を狭くすることができる。これによりコンパクトな処理装置を実現することができる。また、基板ごとの処理条件を均一化することも、逆に意図的に変えることもでき、処理のバリエーションを広げることができる。しかも、ホルダーにおける基板同士の間隔を狭くすることも容易なので、処理部をコンパクトに構成することができ、例えば、液処理装置であれば、使用液量を低減することができる。

洗浄処理装置の概略構造を示す斜視図。洗浄処理装置の概略構造を示す平面図。ロボットの概略構造を示す斜視図。係脱部と係合部の概略構造を示す断面図。係脱部が係合部に挿入された状態を示す断面図。係脱部と係合部が係合された状態を示す断面図。検査用ハンドとハンド載置ステージの概略構造を示す斜視図。搬送ピックとピック載置ステージの概略構造を示す斜視図保持ピンの概略構造を示す斜視図ウエハを保持ピンの下側で保持した状態を示す斜視図。ホルダーの概略構造を示す斜視図ホルダー載置ステージの概略構造を示す側面図ホルダー載置ステージを示す裏面図。キャリアからのウエハの搬出方法とホルダーにおけるウエハの収容形態との関係の一例を模式的に示す図。キャリアからのウエハの搬出方法とホルダーにおけるウエハの収容形態との関係の他の例を模式的に示す図。キャリアからのウエハの搬出方法とホルダーにおけるウエハの収容形態との関係のさらに他の例を模式的に示す図。ホルダーをチャンバに装着した状態を示す断面図。洗浄処理装置によるウエハの洗浄工程を示すフローチャート。洗浄処理装置によるウエハの洗浄工程を示すフローチャート。洗浄処理装置によるウエハの洗浄工程を示すフローチャート。検査用ハンドと搬送ピックの別の配設形態を示す断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、基板として半導体ウエハを洗浄する洗浄処理装置を例にとって説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置の概略構造を示す斜視図、図２はその概略構造を示す平面図である。

洗浄処理装置１００は、ウエハＷが収容されたキャリアＣを載置するためのキャリア載置部１と、ウエハＷに所定の洗浄液（例えばフッ酸水溶液やＡＰＭ薬液、純水等）を供給してウエハＷを洗浄するチャンバ２１を備え、チャンバ２１において使用する各種洗浄液の貯留，送液，回収を行う洗浄処理部２と、キャリア載置部１とチャンバ２１との間でウエハＷの搬送を行うためのウエハ搬送部３と、洗浄処理装置１００に備えられた各種電装品を駆動するための配電設備やスイッチングレギュレータ等を備えた電源制御部４と、を有している。

また洗浄処理装置１００は、洗浄処理条件の設定（レシピ選択）や洗浄処理の開始／停止を行い、また洗浄処理の進行をモニタするための制御装置５を備えている。制御装置５は、洗浄処理装置１００における処理レシピや洗浄処理装置１００内の各種駆動機構を駆動するための動作プログラムが記憶された記憶部と、洗浄処理装置１００のオペレータが処理レシピの選択や処理の開始／停止を指示し、また処理状況を表示するための入出力部と、選択された処理レシピに基づいて洗浄処理装置１００内の各種駆動機構を駆動するコントローラ（ＣＰＵ）を備えている。図１および図２ではこの制御装置５を洗浄処理装置１００の側面に取り付けた構成を示しているが、制御装置５は、洗浄処理装置１００の正面側または背面側に配置してもよいし、洗浄処理装置１００から離れた場所に配置してもよい。

キャリアＣには、複数（例えば、２６枚）のウエハＷが水平姿勢で鉛直方向（Ｚ方向）に一定のピッチ（例えば、１０ｍｍ間隔）で収容されている。キャリア載置部１には、２個のキャリアＣをＹ方向に並べて載置する載置台１１が設けられており、ウエハ搬送部３側の垂直パネルには、キャリアＣの載置位置に合わせて、シャッタ１２ａ，１２ｂによってそれぞれ開閉自在なウエハ搬入出口１３ａ，１３ｂが形成されている。キャリアＣに対するウエハＷの搬入出はキャリアＣの一側面を通して行われ、この搬入出面には係脱可能な蓋（図示せず）が取り付けられている。キャリアＣは、この蓋がウエハ搬入出口１３ａ，１３ｂにフィットするように載置台１１に載置される。

シャッタ１２ａにはキャリアＣの蓋を把持する把持機構１５が設けられている。把持機構１５によってシャッタ１２ａがキャリアＣの蓋を把持した状態で、シャッタ１２ａをウエハ搬送部３側に後退、降下させることにより、ウエハ搬入出口１３ａを開口することができるようになっている。シャッタ１２ｂはシャッタ１２ａと同じ構造を有している。

ウエハ搬送部３は、チャンバ２１に対して複数（例えば、キャリアＣの収容枚数と同じ２６枚）のウエハＷを一括して搬入出するために、例えば、キャリアＣにおけるウエハＷのピッチよりも狭い３ｍｍで平行に保持する２つのホルダー３２ａ，３２ｂと、各ホルダー３２ａ，３２ｂを載置するためのホルダー載置ステージ（図１，２には図示せず）と、キャリアＣおよび各ホルダー３２ａ，３２ｂに対してウエハＷを１枚ずつ搬入出するために１枚のウエハＷを保持する２枚の搬送ピック３４ａ，３４ｂと、各搬送ピック３４ａ，３４ｂを載置するためのピック載置ステージ３５ａ，３５ｂと、キャリアＣおよび各ホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷの収容状態（例えば、枚数、ウエハＷの抜け（ジャンプスロット）、斜め挿入、飛び出し、重なり等の異常）を検査するための検査用ハンド３６ａ，３６ｂと、各検査用ハンド３６ａ，３６ｂを載置するためのハンド載置ステージ３７ａ，３７ｂと、ホルダー３２ａ，３２ｂに収容するウエハＷの数を調整するためのダミーウエハＷが収容されたダミーウエハ収容部４０とを備えている。

上記ピック載置ステージ３５ａ，３５ｂは、搬送ピック３４ａ，３４ｂの下に配置されており、ハンド載置ステージ３７ａ，３７ｂは検査用ハンド３６ａ，３６ｂの下に配置されている。これらについては、後に図５、図６Ａ〜６Ｃを参照しながら詳細に説明する。また、ホルダー載置ステージは、ウエハ搬送部３内のウエハ搬入出口１３ａ，１３ｂの上側に配設され、図１および図２には図示されていないが、後に説明する図７Ａ〜７Ｃではホルダー載置ステージ３３ａ，３３ｂとして示されている。

また、ウエハ搬送部３の基台３ａには、検査用ハンド３６ａおよび３６ｂ、搬送ピック３４ａおよび３４ｂ、ならびにホルダー３２ａおよび３２ｂのいずれかと選択的に係合する１台の多関節構造を有する多機能ロボット３１が設けられている。そして、このロボット３１が検査用ハンド３６ａと係合すると、キャリアＣとホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を検査可能となり、検査用ハンド３６ｂと係合すると、キャリアＣとホルダー３２ｂにおけるウエハＷの収容状態を検査可能となる。また、ロボット３１が搬送ピック３４ａまたは３４ｂと係合すると、これによりキャリアＣとホルダー３２ａ，３２ｂとの間でウエハＷを搬送可能となる。さらに、ロボット３１がホルダー３２ａと係合すると、ホルダー載置ステージ３３ａとチャンバ２１との間でホルダー３２ａを搬送することが可能となり、ホルダー３２ｂと係合すると、ホルダー載置ステージ３３ｂとチャンバ２１との間でホルダー３２ｂを搬送することが可能となる。

また、ウエハ搬送部３の天井部には、ウエハ搬送部３に清浄な空気をダウンフローするためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）が装備されている。

ロボット３１は、一般的に垂直多関節型６軸ロボットと呼ばれているものであり、その概略構造は図３の斜視図に示すようになっている。図３に示すように、ロボット３１は、図中の矢印Ａ_１〜Ａ_６の回転動作を組み合わせることによって、人の手・腕に近い動きを行うことができる構造を有している。ロボット３１の先端には、ホルダー３２ａ，３２ｂ、搬送ピック３４ａ，３４ｂ、検査用ハンド３６ａ，３６ｂを個々に係脱するための係脱部６０が取り付けられており、ホルダー３２ａ，３２ｂ、搬送ピック３４ａ，３４ｂ、検査用ハンド３６ａ，３６ｂにはそれぞれ、ロボット３１の係脱部６０と対をなす係合部６３（後に示す図５〜７Ｃ参照）が設けられている。

次に、図４Ａ〜４Ｃを参照して、係脱部６０と係合部６３の概略構造とこれらの係脱状態について説明する。これら図において、中心線の左側は断面図、右側は側面図である。
これらの図に示すように、係脱部６０は、係合部６３に設けられた係合凹部６３ａ内に挿入される挿入凸部６０ａを有しており、その挿入凸部６０ａには係合凹部６３ａ内に横設されたロックピン６３ｂに係合する垂直方向に回転可能なロックカム６０ｂが設けられている。このロックカム６０ｂには中心方向に向かって延びる長孔６０ｃが設けられ、この長孔６０ｃ内に回転および摺動自在に係合するピン６０ｄが設けられている。また、係脱部６０はエアシリンダ等の伸縮機構により動作するピストンロッド６１ａを備えており、ロックカム６０ｂはピン６０ｄを介してピストンロッド６１ａの先端部に連結されている。

ピストンロッド６１ａの基端には、その先端側よりも外径の長い鍔部６１ｃが形成されており、ピストンロッド６１ａを収容する筒体６１ｂの内端部とピストンロッド６１ａの鍔部６１ｃとの間には、ロックカム６０ｂの位置を安定させるためのスプリング６０ｅが設けられている。また、ピストンロッド６１ａは、係脱部６０の挿入凸部６０ａの基部側に露呈された近接センサ６２が、係合部６３と係脱部６０の近接を確認した後に作動されるようになっている。

このように構成される係脱部６０を備えたロボット３１と、例えば係合部６３を備えた検査用ハンド３６ａとを係合させるには、最初に図４Ａに示すように、ピストンロッド６１ａを係脱部６０の先端側に位置させてスプリング６０ｅを縮ませ、係脱部６０を係合部６３側に移動させてもロックカム６０ｂがロックピン６３ｂに接触しない状態とする。続いて図４Ｂに示すように、係合部６３の係合凹部６３ａ内に挿入凸部６０ａが挿入されるように、ロボット３１を駆動する。そして、係合凹部６３ａ内の所定位置まで挿入凸部６０ａが挿入されたことを近接センサ５８の信号によって確認した後、次に図４Ｃに示すように、スプリング６０ｅが伸びるようにピストンロッド６１ａを後退させて、ロックカム６０ｂを回転させてロックピン６３ｂに係合させる。これにより、ロボット３１と検査用ハンド３６ａとが係合された状態となる。これらの係合を解除するには、上記係合させる手順を逆の順序で行えばよい。

次に、検査用ハンドとハンド載置ステージの詳細について説明する。なお、検査用ハンド３６ａと検査用ハンド３６ｂ、およびハンド載置ステージ３７ａとハンドステージ３７ｂは、それぞれ同じ構造を有しているので、ここでは、代表して検査用ハンド３６ａとハンド載置ステージ３７ａについて説明する。図５は検査用ハンド３６ａとハンド載置ステージ３７ａの概略構造を示す斜視図である。

検査用ハンド３６ａの基端部には上述した係合部６３が設けられており、二股に分かれた先端部には発光素子３９ａと受光素子３９ｂとからなるセンサ３９が設けられている。また、検査用ハンド３６ａには、センサ３９のオペレーションに関わるケーブル３９ｃが付属しており、検査用ハンド３６ａをウエハ搬送部３内で移動させることによるケーブル３９ｃの絡み等の発生を防止すべく、ハンド載置ステージ３７ａはウエハ搬入出口１３ａに近接した位置に設けられている（図２参照）。

ロボット３１がハンド載置ステージ３７ａにおいて確実に検査用ハンド３６ａを係脱するために、検査用ハンド３６ａは常にハンド載置ステージ３７ａの一定の位置に載置されなければならない。そのため、ハンド載置ステージ３７ａには、検査用ハンド３６ａの位置を確認するための位置確認センサ３８ａが設けられている。

この検査用ハンド３６ａによるキャリアＣに収容されたウエハＷの検査方法は、概略、次の通りである。すなわち、ロボット３１は検査用ハンド３６ａを係合した状態で、例えば、検査用ハンド３６ａをキャリアＣに収容された最下端のウエハＷの僅かに下側に、その後に検査用ハンド３６ａを鉛直に（Ｚ方向に）上昇させた際にウエハＷに接触しないように、近接させる。発光素子３９ａを点灯させると、この状態では、発光素子３９ａと受光素子３９ｂの間の光路には障害物がないため、受光素子３９ｂから受光状態を示す信号が得られる。次に、検査用ハンド３６ａを一定の速度で下から上に向けてスキャンさせると、ウエハＷの端部によって発光素子３９ａと受光素子３９ｂの間の光路が遮られるために、キャリアＣにおけるウエハＷの収容状態が良好であれば、受光素子３９ｂから受光状態と遮光状態とが一定の周期で現れる検出信号が得られ、この検出信号からウエハＷの位置と数を確認することができる。

また、例えば、ウエハＷに抜け（ジャンプスロット）があった場合には受光状態の時間幅が長い信号部分が得られ、ウエハＷが斜めに挿入されている場合には通常よりも遮光状態の時間幅が長い信号部分が得られ、２枚以上のウエハＷが重なり合っている場合には遮光状態の時間幅がウエハＷの枚数分だけ長い信号部分が得られる。勿論、このような検査用ハンド３６ａのスキャンは上から下に向かって行ってもよい。ジャンプスロットや斜め状態での収容等の収容異常が検出された場合に、警報（光、音、制御装置５でのディスプレイ表示）を発し、洗浄処理装置１００のオペレータがこのような異常に対して、適宜、対処する構成としてもよい。

このように、本実施形態の洗浄処理装置１００では、キャリアＣにおけるウエハＷの収容状態を検査するためのセンサ装置を各ウエハ搬入出口１３ａ，１３ｂの近くに固定して設けないため、その設置スペースが不要な分、省スペース化することができる。また、ホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷの収容状態を検査するためのセンサ装置を設ける必要もなくなるので、装置コストを低く抑えることもできる。

次に、搬送ピックとピック載置ステージの詳細について説明する。なお、搬送ピック３４ａと搬送ピック３４ｂ、およびピック載置ステージ３５ａとピック載置ステージ３５ｂは、それぞれ同じ構造を有しているので、ここでは代表して搬送ピック３４ａとピック載置ステージ３５ａについて説明する。図６Ａは搬送ピック３４ａとピック載置ステージ３５ａの概略構造を示す斜視図である。搬送ピック３４ａは、平板状の基体部５９の片面にウエハＷを把持するための例えば４個の保持ピン６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄが取り付けられた構造を有している。これら保持ピン６５ａ〜６５ｄはそれぞれ図６Ｂの斜視図に示すように、円柱部材の長さ方向中心にその外径が上下端部よりも短くなるような絞り（くびれ）が形成された構造を有しており、この絞りの部分でウエハＷを把持する。

保持ピン６５ａ，６５ｂは搬送ピック３４ａの基体部５９に固定されており、保持ピン６５ｃ，６５ｄはそれぞれ保持ピン６５ａ，６５ｂに対して図示しない移動機構により接近／後退できる機構を伴って搬送ピック３４ａの基体部５９に取り付けられている。保持ピン６５ａ〜６５ｄの高さは、搬送ピック３４ａをキャリアＣ内に収容されたウエハＷ同士の隙間に挿入することができる厚みとする必要があるため、例えば、キャリアＣ内でウエハＷの収容ピッチが１０ｍｍであり、搬送ピック３４ａの基体部５９の厚みが３ｍｍの場合には、１．５〜２．０ｍｍとすることが好ましい。

ロボット３１がピック載置ステージ３５ａにおいて確実に搬送ピック３４ａを係脱するために、搬送ピック３４ａは常にピック載置ステージ３５ａの一定の位置に載置されなければならない。そのため、ピック載置ステージ３７ａには、搬送ピック３４ａの位置を確認するための位置確認センサ３８ｂが設けられている。なお、搬送ピック３４ａをキャリアＣに収容されたウエハＷを搬出するために用い、搬送ピック３４ｂをチャンバ２１での処理が終了したウエハＷをキャリアＣに搬入するために用いると、洗浄処理前のウエハＷに付着したパーティクル等が搬送ピックに転写され、これがさらに洗浄処理が終了したウエハＷへ転写されることを防止することができる。

キャリアＣからのウエハＷの搬出方法には、以下に説明する第１の搬出方法と第２の搬出方法がある。第１の搬出方法では、まず搬送ピック３４ａを搬出すべきウエハＷの下側に挿入し、次いで保持ピン６５ａ〜６５ｄの絞り部がウエハＷの真横に位置するように、搬送ピック３４ａを上昇させる。このとき保持ピン６５ａ〜６５ｄがウエハＷに接触しないように、保持ピン６５ｃ，６５ｄを基部側（係合部６３側）にスライドさせておく。続いて、保持ピン６５ａ，６５ｂの絞り部にウエハＷの端面が当接するように、搬送ピック３４ａを基部側に少し引く。そして保持ピン６５ｃ，６５ｄの絞り部にウエハＷの端面が当接するように、保持ピン６５ｃ，６５ｄをウエハＷ側にスライドさせる。こうして保持ピン６５ａ〜６５ｄにウエハＷが把持されたら、ウエハＷをキャリアＣ内に収容するためにキャリアＣの内壁に設けられた棚とウエハＷとが摺れないように、搬送ピック３４ａの高さを調整して、キャリアＣから搬送ピック３４ａを引き出す。

第２の搬出方法は、ロボット３１が図３に示すロボット３１の矢印Ａ_４による動きによって、係合した搬送ピック３４ａを反転させることができるという特徴を利用する。すなわち、（１）保持ピン６５ａ〜６５ｄが搬送ピック３４ａの基体部５９の下側に位置するように搬送ピック３４ａを反転させ、（２）搬送ピック３４ａを取り出すウエハＷの上側に挿入し、（３）保持ピン６５ａ〜６５ｄの絞り部がウエハＷの真横に位置するように搬送ピック３４ａを降下させ、（４）保持ピン６５ａ，６５ｂの絞り部にウエハＷの端面を当接させ、（５）保持ピン６５ｃ，６５ｄの絞り部をウエハＷの端面に当接させ、（６）搬送ピック３４ａをキャリアＣから引き出す、という手順で行われる。

この第２の搬出方法だけを用いる場合には、最初に搬送ピック３４ａがウエハＷを保持していない状態で保持ピン６５ａ〜６５ｄが基体部５９の下側に位置するように反転させれば、その後はキャリアＣに収容された全てのウエハＷをホルダー３２ａに搬入するまでの間に搬送ピック３４ａを反転させる必要がない。これに対して上記第１の搬出方法では、ウエハＷごとにウエハＷを保持した搬送ピック３４ａを反転させなければならない。よって、上記第２の搬出方法を用いれば、ウエハＷを保持した搬送ピック３４ａを反転させることによるウエハＷが搬送ピック３４ａから脱落する事故を回避することができる。

キャリアＣにおいて、通常、ウエハＷはその主面を上に（裏面を下に）向けて収容されているので、上記第１の搬出方法では、ウエハＷはその裏面が搬送ピック３４ａを構成する基体部５９と対面するようにして、搬送ピック３４ａに保持される。一方、上記第２の搬出方法では、ウエハＷはその主面が搬送ピック３４ａを構成する基体部５９と対面するようにして、搬送ピック３４ａに保持される。図６Ｃに、この第２の搬出方法によってウエハＷがキャリアＣから搬出された状態を示す。上記第１の搬出方法によってウエハＷをキャリアＣから搬出した後に、ロボット３１の図３に示すＡ_４の回転を用いて、ウエハＷが基体部５９の下側に位置するようにロボット３１を動作させた状態も、この図６Ｃに示した状態と同様となる。

このような第１の搬出方法および第２の搬出方法の逆操作を行うことによって、洗浄処理が終了したウエハＷをキャリアＣに搬入することができるが、前述したように、キャリアＣ内ではウエハＷはその主面が上を向くように搬入する必要があり、一方で後述するように、ホルダー３２ａ，３２ｂに対するウエハＷの搬入出操作は、常に図６Ｃに示される状態で行われる。このため、キャリアＣから所定のウエハＷを上記第１の搬出方法で搬出した場合には、そのウエハＷのキャリアＣへの搬入は上記第１の搬出方法の逆操作によって行われ、キャリアＣから所定のウエハＷを上記第２の搬出方法で搬出した場合には、そのウエハＷのキャリアＣへの搬入は上記第２の搬出方法の逆の手順で行われる。

次に、ホルダーとホルダー載置ステージについて説明する。ホルダー３２ａおよび３２ｂは、それぞれホルダー載置ステージ３３ａおよび３３ｂに載置されるようになっているが、ホルダー３２ａとホルダー３２ｂ、およびホルダー載置ステージ３３ａとホルダー載置ステージ３３ｂは同じ構造を有しているので、ここでは代表してホルダー３２ａとホルダー載置ステージ３３ａについて説明する。図７Ａはホルダー３２ａの概略構造を示す斜視図であり、図７Ｂはホルダー載置ステージ３３ａの概略構造を示す側面図であり、図７Ｃはホルダー載置ステージ３３ａの裏面図である。ホルダー３２ａは、ベースプレート６６と、ベースプレート６６上に起立して設けられた把持棒６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄと、ベースプレート６６の裏面に設けられた係合部６３と、を有している。

ベースプレート６６の内側と把持棒６７ａ〜６７ｄには、ＰＥＥＫ等の耐食性に優れる材料が用いられ、ベースプレート６６の外側には、ステンレス等の金属材料が好適に用いられる。各把持棒６７ａ〜６７ｄには、ウエハＷの周縁を挟み込むための溝６８が、隣接するウエハＷ同士の隙間幅（面間隔）が例えば３ｍｍとなるように、一定の間隔で形成されている。このようにホルダー３２ａにウエハＷを狭い隙間幅で収容することで、チャンバ２１（後に説明する）を小型化し、洗浄液の使用量を低減し、また洗浄処理装置１００のフットプリントを小さくすることができる。

ホルダー載置ステージ３３ａには、ロボット３１の係脱部６０とホルダー３２ａの係合部６３とが係合した状態で、ホルダー３２ａをホルダー載置ステージ３３ａに対して搬入出できるように、係合部６３の大きさに合わせた切り込み６９が形成されている。また、ホルダー載置ステージ３３ａは、把持棒６７ａ側が低く、ウエハＷの搬入出側が高くなるように、水平面に対して所定角度（例えば、１０度）傾斜して配設されている。これにより、ホルダー３２ａからのウエハＷの落下を防止することができる。ホルダー載置ステージ３３ａにおけるホルダー３２ａの載置位置は、例えば、ホルダー載置ステージ３３ａに設けられたストッパ６４によって、一定とされる。ピック載置ステージ３５ａ等と同様に、ホルダー載置ステージ３３ａに、ホルダー３２ａの載置位置を決めるための位置確認センサを設けてもよい。

上述したようにホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容間隔が狭いため、ホルダー３２ａへのウエハＷの搬入は、ベースプレート６６側から逐次行う。そのためには、ウエハＷを保持した搬送ピック３４ａのホルダー３２ａへのアクセスを、先に図６Ｃに示したように、搬送ピック３４ａを構成する基体部５９の下側にウエハＷが把持されている状態で行う必要がある。このため、搬送ピック３４ａによってキャリアＣからウエハＷを搬出するために前述した第１の搬出方法を用いた場合には、キャリアＣからウエハＷが搬出された後に、ウエハＷが基体部５９の下側に位置するように搬送ピック３４ａを反転させる必要がある。

図６Ｃに示した状態で把持棒６７ａ〜６７ｄに形成された溝６８にウエハＷが把持されるように、把持棒６７ａ〜６７ｄの長手方向と垂直な方向から搬送ピック３４ａをホルダー３２ａにアクセスさせる。続いて、保持ピン６５ｃ，６５ｄを搬送ピック３４ａの基部側（係合部６３が配置されている側）にスライドさせてウエハＷと離間させ、保持ピン６５ａ，６５ｂがウエハＷと離間するように搬送ピック３４ａをストッパ６４側にスライドさせ、搬送ピック３４ａを上昇させてホルダー３２ａから待避させる。これによりウエハＷがホルダー３２ａに保持される。

上述したキャリアＣからのウエハＷの第１の搬出方法および第２の搬出方法とホルダー３２ａへのウエハＷの収用方法とを組み合わせると、ホルダー３２ａには、例えば、ウエハＷの主面が全てベースプレート６６側に向くような状態、ウエハＷの裏面が全てベースプレート６６側に向くような状態、ウエハＷの主面同士裏面同士が対面するような状態等、任意の向きでウエハＷを収容することができる。例えば、洗浄処理装置１００のオペレータは、所定のキャリアＣが載置台１１ａに載置されたら、そのキャリアＣに収容されたウエハＷの処理レシピを選択するが、この処理レシピにはホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容形態に関する情報が含まれており、制御装置５はホルダー３２ａにおいてその収容形態が実現されるように、キャリアＣからの上記第１の搬出方法と第２の搬出方法を使い分ける。

次に、図８Ａ〜８Ｃを参照して、キャリアＣからのウエハＷの搬出方法とホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容形態との関係について説明する。なお、図８Ａ〜８Ｃにおいて、黒矢印は上記第１の搬送方法を用いた場合、白矢印は上記第２の搬送方法を用いた場合を示す。また、ウエハＷについて主面側はハッチングを施し、裏面側は白抜きにしている。図８Ａに示すように、ホルダー３２ａに全てのウエハＷをその主面がホルダー３２ａのベースプレート６６側に向くように収容する場合には、上記第１の搬出方法を用いる。図８Ｂに示すように、ホルダー３２ａに全てのウエハＷをその裏面がベースプレート６６側に向くように収容する場合には、上記第２の搬出方法を用いる。図８Ｃに示すように、ウエハＷの主面同士裏面同士が対面するように収容する場合には、上記第１の搬出方法と第２の搬出方法とを交互に用いる。なお、図８Ｃではベースプレート６６にウエハＷの主面側を対面させた状態を示したが、ベースプレート６６にウエハＷの裏面側を対面させてもよい。

ホルダー３２ａは、キャリアＣに収容可能なウエハＷの数と同数のウエハＷを保持することができるものとすると、キャリアＣに実際に収容されているウエハＷの枚数がキャリアＣに収容できる定数に達していない場合には、ベースプレート６６側から逐次ウエハＷが収容されたホルダー３２ａをチャンバ２１に収容すると、把持棒６７ａ〜６７ｄの先端側にウエハＷどうしの隙間よりも広い空間ができるため、ベースプレート６６側のウエハＷと把持棒６７ａ〜６７ｄの先端側のウエハＷとで洗浄状態に差が生じるおそれがある。そこで、常にホルダー３２ａに収容されるウエハＷの数が一定となるように、不足した数のダミーウエハＷをダミーウエハ収容部４０からホルダー３２ａに搬入することが好ましい。

このダミーウエハ収容部４０は、例えば、キャリアＣと同じ構造とすることができる。ダミーウエハ収容部４０へのダミーウエハＷの収容は、ダミーウエハＷが収容されたキャリアＣを載置台１１に載置し、そのキャリアＣからダミーウエハ収容部４０へウエハＷを搬送するように、制御装置５から指令を与えることによって行われる。図１ではダミーウエハ収容部４０を基台３ａ上に設けたが、これに限定されるものでなく、ロボット３１の稼働範囲内であれば、例えば、ホルダー載置ステージ３３ａ等と同様に、ウエハ搬送部３内の上側に設けてもよい。また、洗浄処理装置１００では、１箇所にダミーウエハ収容部４０が設けられているが、ホルダー３２ａ，３２ｂごとにダミーウエハ収容部を設ける等、複数箇所にダミーウエハ収容部を設けてもよい。

ホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷの収容状態の検査はそれぞれ検査用ハンド３６ａ，３６ｂを係合したロボット３１により、キャリアＣにおけるウエハＷの収容状態を検査した手法と同じ手法で行うことができる。そのため、ホルダー載置ステージ３３ａ，３３ｂそれぞれにウエハ検査のためのセンサ装置を設ける必要がない。このため、センサ装置を設置するためのスペースが不要となり、洗浄処理装置１００をコンパクトに構成することができるとともに、装置コストを低く抑えることができる。

前述したように、ホルダー載置ステージ３３ａ，３３ｂとチャンバ２１との間でのウエハＷの搬送は、ホルダー３２ａ，３２ｂを個々に係合したロボット３１により行われる。このように洗浄処理装置１００では、キャリアＣとチャンバ２１との間のウエハＷの搬送を１台のロボット３１で行うために、ウエハ搬送部３のフットプリントを小さくすることができる。

次に、ホルダーをチャンバに装着した状態について説明する。図９はホルダー３２ａをチャンバ２１に装着した状態を示す断面図である。なお、この図９には、チャンバ２１内への各種洗浄液の供給機構は簡略して記載している。チャンバ２１のウエハ搬送部３側には、把持棒６７ａ〜６７ｄに把持されたウエハＷを搬入出するための窓２１ａが形成されている。ペースプレート６６には段差が設けられており、把持棒６７ａ〜６７ｄが取り付けられている上段部分６６ａは、チャンバ２１の内部に挿入される。

一方、下段部分６６ｂは窓２１ａの内側に挿入することはできない。下段部分６６ｂと上段部分６６ａとの段差面にはＯリング２２が配設されており、下段部分６６ｂの側面には、係合部６３に向かって直径が小さくなるようなテーパーが形成されている。把持棒６７ａ〜６７ｄに把持されたウエハＷをチャンバ２１内に挿入した状態において、ベースプレート６６の下段部分６６ｂの側面を囲うように、チャンバ２１にエアグリップリング２３が設けられている。

チャンバ２１に対する各ホルダー３２ａの脱着はエアグリップリング２３を膨張させていない状態で行われる。ロボット３１がホルダー３２ａをチャンバ２１側に所定の力で押し当てた状態でエアグリップリング２３を膨張させると、ベースプレート６６の下段部分６６ｂの側面の傾斜に起因して、ベースプレート６６がチャンバ２１側に押し込まれ、Ｏリング２２がチャンバ２１の壁面に密着して窓２１ａが閉塞され、かつ、ホルダー３２ａがチャンバ２１に装着された状態となる。このような状態となった後に、ロボット３１は係脱部６０（図９には示さず）と係合部６３との係合を解除する。なお、図９ではエアグリップリング２３を膨張させていない状態を示している。

本実施形態の洗浄処理装置１００では、チャンバ２１の窓２１ａを封止するための専用の蓋とその移動機構を設ける必要がないため、装置構造がシンプルになる。また、エアグリップリング２３によってホルダー３２ａがチャンバ２１に装着された状態では、ロボット３１はフリーになるので、その間にキャリアＣにおけるウエハＷの収容状態確認や、キャリアＣからの別のホルダー３２ｂへのウエハＷの搬送等の作業を行うことができるようになる。

チャンバ２１による洗浄処理は、例えば、主にチャンバ２１に収容されたウエハＷよりも下の位置からチャンバ２１内に洗浄液を供給し（図９に示す「主供給」）、これと同時にチャンバ２１内における洗浄液の流れを調整するためにチャンバ２１の上下方向の中間部からも適量の洗浄液を供給し（図９に示す「副供給」および「補正供給」）、チャンバ２１内が常に一定量の洗浄液で満たされた状態を維持しながら、チャンバ２１の上部から洗浄液をオーバーフローさせることによって行われる。チャンバ２１からオーバーフローした洗浄液は、濾過後に再びチャンバ２１に供給するができる。所定の洗浄液による洗浄処理が終了したら、チャンバ２１への洗浄液供給を停止して、チャンバ２１の下部からチャンバ２１内の洗浄液を排出する。その後、例えば、乾燥用の窒素ガスをチャンバ２１内に供給することにより、ウエハＷを乾燥させることができる。

なお、チャンバ２１内の上端には、窒素ガス等のガスを一定量溜めるためのガススペース２４が設けられており、チャンバ２１内で圧力変動を吸収して、チャンバ２１からの液漏れの発生等が防止されるようになっている。

次に、以上のように構成される洗浄処理装置１００によるウエハＷの洗浄処理工程について、図１０〜図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、先に図８Ｃに示したように、ホルダー３２ａ，３２ｂにウエハＷをその主面同士裏面同士が対面するように収容して、洗浄処理する処理レシピを選択した場合について説明する。

最初に、載置台１１にウエハ搬入出口１３ａと対面するように最初のキャリア（キャリアＣ１とする）を載置する（ＳＴＥＰ１）。続いてキャリアＣ１を開口させるために、シャッタ１２ａにキャリアＣ１の蓋を把持させて、シャッタ１２ａをウエハ搬送部３側に引き込み、降下させる（ＳＴＥＰ２）。

ロボット３１をハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて検査用ハンド３６ａを係合させ（ＳＴＥＰ３）、キャリアＣ１におけるウエハＷの収容状態を先に説明した検査方法にしたがって調べる（ＳＴＥＰ４）。ここでは、２６枚のウエハＷが異常なく収容されていたとする。この検査が終了したら、ロボット３１を再びハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて検査用ハンド３６ａの係合を解除し、検査用ハンド３６ａをハンド載置ステージ３７ａの所定位置に載置する（ＳＴＥＰ５）。

続いて、ロボット３１をピック載置ステージ３５ａにアクセスさせて搬送ピック３４ａを係合させる（ＳＴＥＰ６）。搬送ピック３４ａは保持ピン６５ａ〜６５ｄが基体部５９の上側に配置された状態となっているので、続いて最初にホルダー３２ａに搬入するウエハＷの主面がホルダー３２ａを構成するベースプレート６６と対面するように、先に説明したキャリアからのウエハＷの第１の搬出方法にしたがって、キャリアＣ１から所定のウエハＷ（例えば、キャリアＣ１の中の最も下に収容されていたウエハＷ）を搬出し（ＳＴＥＰ７）、搬送ピック３４ａを反転させ（ＳＴＥＰ８）、先に説明したホルダー３２ａへの搬入方法にしたがってホルダー３２ａに搬入する（ＳＴＥＰ９）。

次に、ＳＴＥＰ９でホルダー３２ａに収容されたウエハＷは裏面が上側となっているので、このウエハＷと対面するように次にホルダー３２ａに搬入するウエハＷはその裏面が下側（主面が上側）となるように、キャリアＣ１から上記第２の搬出方法により所定のウエハＷを搬出する（ＳＴＥＰ１０）。なお、ＳＴＥＰ９が終了した時点で、搬送ピック３４ａは保持ピン６５ａ〜６５ｄが基体部５９の下側に位置している状態となっているので、そのままの状態で搬送ピック３４ａをキャリアＣ１内の取り出すべきウエハＷの上側にアクセスさせればよい。そして、キャリアＣ１から取り出したウエハＷをホルダー３２ａの所定位置に搬入する（ＳＴＥＰ１１）。

ＳＴＥＰ１１が終了した後に、保持ピン６５ａ〜６５ｄが基体部５９の上側に位置するように、搬送ピック３４ａを反転させる（ＳＴＥＰ１２）。これにより、次にキャリアＣ１から所定のウエハＷを第１の搬出方法を用いて搬出することができるようになる。キャリアに収容された全てのウエハＷがホルダー３２ａに搬入されるまで、ＳＴＥＰ７〜１２を繰り返す。これにより、ホルダー３２ａには、ウエハＷの主面同士裏面同士が対面した状態で、ウエハＷが収容される。

なお、ＳＴＥＰ７〜１２では、ＳＴＥＰ７において第１の搬出方法を用いて、ウエハＷの主面側をベースプレート６６に対面させ、次に第２の搬出方法を用い、逐次、第１の搬出方法と第２の搬出方法を交互に行う工程としたが、ＳＴＥＰ７で上記第２の搬出方法を用いて、ベースプレート６６にウエハＷの裏面側を対面させてもよく、その場合には、次に第１の搬出方法を用い、逐次、第２の搬出方法と第１の搬出方法を交互に行うようにしてもよい。

このようにしてキャリアＣ１からホルダー３２ａへのウエハＷの搬送が終了したら、ロボット３１を再びピック載置ステージ３５ａにアクセスさせて搬送ピック３４ａの係合を解除し、搬送ピック３４ａをピック載置ステージ３５ａの所定位置に載置する（ＳＴＥＰ１３）。次いで、ロボット３１を再びハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて検査用ハンド３６ａを係合させ（ＳＴＥＰ１４）、ホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を調べる（ＳＴＥＰ１５）。なお、このＳＴＥＰ１４，１５は省略することもできる。

続いてロボット３１をホルダー載置ステージ３３ａにアクセスさせてホルダー３２ａと係合させ（ＳＴＥＰ１６）、ホルダー３２ａをホルダー載置ステージ３３ａから搬出し、縦姿勢（図７Ａに示す姿勢）に変換してチャンバ２１にアクセスさせ、エアグリップリング２３が動作してホルダー３２ａがチャンバ２１に装着された後に、ホルダー３２ａの係合を解除する（ＳＴＥＰ１７）。このＳＴＥＰ１７が終了したら、チャンバ２１では収容されたウエハＷの洗浄処理を開始する（ＳＴＥＰ１８）。

このようにしてＳＴＥＰ１８の操作が行われている間に、ウエハ搬入出口１３ｂと対面するように別のキャリア（キャリアＣ２とする）を載置台１１に載置し、キャリアＣ２を開口させておく（ＳＴＥＰ１９）。そして、前述したＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ１３と同様にして、キャリアＣ２におけるウエハＷの収容状態の検査、キャリアＣ２に収容されたウエハＷのホルダー３２ｂへの搬送を行う（ＳＴＥＰ２０）。なお、ここでは、ＳＴＥＰ２０が終了する前にチャンバ２１でのＳＴＥＰ１８の洗浄処理が終了していても、ＳＴＥＰ２０の処理が優先して行われるようにする。

チャンバ２１でのキャリアＣ１に係るウエハＷの洗浄処理が終了したら、ロボット３１をチャンバ２１に装着されたホルダー３２ａにアクセスさせてこれと係合させ（ＳＴＥＰ２１）、エアグリップリング２３によるホルダー３２ａの保持を解除した後に、ホルダー３２ａをチャンバ２１からホルダー載置ステージ３３ａへと搬送する（ＳＴＥＰ２２）。そして、ロボット３１とホルダー３２ａとの係合を解除（ＳＴＥＰ２３）し、その後、ＳＴＥＰ１６〜１８と同様にして、ロボット３１をホルダー載置ステージ３３ｂにアクセスさせてホルダー３２ｂと係合させ（ＳＴＥＰ２４）、ホルダー３２ｂをチャンバ２１へ装着してロボット３１とホルダー３２ｂの係合を解除し（ＳＴＥＰ２５）、洗浄処理を開始する（ＳＴＥＰ２６）。

ＳＴＥＰ２６の洗浄処理が始まった時点で、ロボット３１はフリーになっているので、ホルダー３２ａからキャリアＣ１へウエハＷを搬送するために、それに先だって、先のＳＴＥＰ１４，１５と同様にしてホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を検査する（ＳＴＥＰ２７）。このＳＴＥＰ２７の検査によって、例えば、洗浄処理中のウエハＷの破損等の発生の有無を確認することができ、何らかの異常があった場合には、洗浄処理装置１００のオペレータが洗浄処理装置１００の稼働を停止して、復帰のための対処を行う。

なお、キャリアＣ１に係るウエハＷがチャンバ２１での処理中に破損等した場合には、チャンバ２１内にウエハＷの破片が残る場合があり、そのような状態でキャリアＣ２に係るウエハＷを収容したホルダー３２ｂをチャンバ２１に装着すると、チャンバ２１やホルダー３２ｂ、ウエハＷの二次的な破損を招くおそれがある。そこで、そのような不都合を回避するために、スループットは低下するが、ＳＴＥＰ２４〜２６とＳＴＥＰ２７を入れ替えて実行してもよい。

続いて、ロボット３１と検査用ハンド３６ａの係合を解除し（ＳＴＥＰ２８）、ロボット３１をピック載置ステージ３５ｂにアクセスさせて搬送ピック３４ｂを係合させ、ホルダー３２ａからキャリアＣ１へウエハＷを搬送する（ＳＴＥＰ２９）。このＳＴＥＰ２９では、キャリアＣ１では常にウエハＷはその主面が上向きの状態で収容されるように、ホルダー３２ａに収容されたウエハＷのキャリアＣからの搬出履歴を考慮する。この搬出履歴は、制御装置５の記憶部にこの履歴を一時的に記憶するようにすることにより把握することができる。具体的には、先にキャリアＣ１から第１の搬出方法により搬出されたウエハＷについては、第１の搬出方法を実行するためのロボット３１等の動作の逆動作を行い、先にキャリアＣ１から第２の搬出方法により搬出されたウエハＷについては、第２の搬出方法を実行するためのロボット３１等の動作の逆動作を行う。

キャリアＣ１にウエハＷが収容されたら、ロボット３１と搬送ピック３４ｂとの係合を解除する（ＳＴＥＰ３０）。そして、シャッタ１２ａによりウエハ搬入出口１３ａを閉じ、シャッタ１２ａによるキャリアＣ１の蓋の把持を解除して、キャリアＣ１を次の処理工程を行う装置等へと搬送する（ＳＴＥＰ３１）。

なお、ＳＴＥＰ３１の終了後に新たなキャリア（キャリアＣ３とする）がウエハ搬入出口１３ａと対面するように載置された場合には、前述したＳＴＥＰ２〜１３にしたがって、そのキャリアＣ３に収容されたウエハＷをホルダー３２ａに搬送し、さらにＳＴＥＰ１４，１５にしたがってホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態の検査を行ってもよい。

キャリアＣ２に係るウエハＷの洗浄処理が終了したら、ＳＴＥＰ２１〜２３，２７〜３１と同様の操作を行う。すなわち、ロボット３１をチャンバ２１に装着されたホルダー３２ｂと係合させて、エアグリップリング２３によるホルダー３２ｂの保持を解除する（ＳＴＥＰ３２）。そして、ホルダー３２ｂをチャンバ２１からホルダー載置ステージ３３ｂへと搬送して、ロボット３１とホルダー３２ｂとの係合を解除する（ＳＴＥＰ３３）。続いてロボット３１に検査用ハンド３６ｂを係合させてホルダー３２ｂにおけるウエハＷの収容状態を検査し、検査終了後にロボット３１と検査用ハンド３６ｂとの係合を解除する（ＳＴＥＰ３４）。次いで、ロボット３１に搬送ピック３４ｂを係合させ、ホルダー３２ｂからキャリアＣ２へウエハＷの主面の向きを考慮してウエハＷを搬送し、搬送終了後にロボット３１と搬送ピック３４ｂとの係合を解除する（ＳＴＥＰ３５）。続いて、シャッタ１２ｂによりウエハ搬入出口１３ｂを閉じ、シャッタ１２ｂによるキャリアＣ２の蓋の把持を解除して、キャリアＣ２を次の処理工程を行う装置等へと搬送する（ＳＴＥＰ３６）。

以降、上述した一連の処理が載置台１１にキャリアＣが搬入され次第、逐次行われるが、ウエハＷの搬送順序は、チャンバ２１の稼働状況を踏まえて、好ましくはスループットが向上するように変更することができる。このように、本実施形態の洗浄処理装置１００ではロボット３１の稼動率が高く、これによって一定の高いスループットを実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、キャリア載置部１に２個のキャリアＣを載置できる構成としたが、キャリアＣの載置数は、ロボット３１の可動範囲の広さによって決定されるものであり、本発明は、３個以上のキャリアＣを載置することができる構成へ変更することを妨げない。

また、より多くのキャリアＣを載置する構成とした場合、スループットを向上させる観点からはチャンバの数を増やすことが望まれるが、その場合にはフットプリントが大きくなるので、フットプリントとスループットのバランスを考慮して構成を決定すればよい。

また、上記実施形態では検査用ハンド３６ａ，３６ｂにケーブル３９ｃが付属した構成を示したが、センサ３９をバッテリー駆動させ、かつ、センサ検出信号を電波等に変換して制御部へ送る構成とすることもできる。これにより、ケーブル３９ｃが不要となるので、１本の検査用ハンドで２カ所に載置されたキャリアＣおよび各ホルダー３２ａ，３２ｂの収容状態を検査することができる構成を実現することができる。

さらに上記実施形態では、検査用ハンド３６ａ，３６ｂと搬送ピック３４ａ，３４ｂをそれぞれ水平に載置する構成としたが、これに限定されず、図１３の垂直断面図に示すように、これらを縦姿勢で収容することができるポケット９１ａ（検査用ハンド３６ａ，３６ｂ用），９１ｂ（搬送ピック３４ａ，３４ｂ用）を設けた構成としてもよい。この場合には、ウエハ搬送部のフットプリントをさらに小さくすることができる。

さらにまた、上記実施形態では、処理対象の基板として半導体ウエハを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、その他の基板、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＤＰ）用のガラス基板、各種セラミックス基板、樹脂基板等であってもよい。

本発明は、半導体ウエハやＦＤＰ基板等の各種基板に対し洗浄処理装置やエッチング基板処理装置、超臨界流体基板処理装置のような各種の流体処理を行う処理装置に好適であり、さらに熱処理装置等にも適用することができる。

Claims

基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
複数の基板をその主面を一定の方向に向けて一定のピッチで収容するキャリアを載置するためのキャリア載置部と、
基板に対して所定の処理を行う処理部と、
前記処理部内で複数の基板を所定ピッチで収容するホルダーと、
前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記ホルダーに対して基板の搬入出を１枚ずつ行い、前記キャリアと前記ホルダーとの間で基板を搬送する基板搬送装置と
を具備し、
前記基板搬送装置は、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入可能なように、前記キャリアから基板を搬出する際にその基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能である、基板処理装置。
請求項１の基板処理装置において、前記ホルダーにおける基板の収容ピッチは前記キャリアにおける基板の収容ピッチの半分以下である、基板処理装置。
請求項１の基板処理装置において、
前記基板搬送装置は、
基体部、および、前記基体部の一面に基板を係脱するために取り付けられた保持ピンを有する搬送ピックと、
前記搬送ピックの向きを反転させる反転機構を有する搬送ロボット部とを具備する、基板処理装置。
請求項１の基板処理装置において、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的にその基板を保持するように、前記基板搬送装置を制御する制御部をさらに具備する、基板処理装置。
請求項４の基板処理装置において、
前記基板搬送装置は、
基体部、および、前記基体部の一面に基板を係脱するために取り付けられた保持ピンを有する搬送ピックと、
前記搬送ピックの向きを反転させる反転機構を有する搬送ロボット部とを具備する、基板処理装置。
請求項５の基板処理装置において、前記制御部は、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側と裏面側のどちらの方向から前記保持ピンをアクセスさせるかを決定し、その決定に合わせて前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせる際の前記搬送ピックの向きを前記反転機構を動作させて調整する、基板処理装置。
請求項５の基板処理装置において、前記ホルダーは、基板を所定のピッチで保持するための溝が形成された複数の保持棒がベースプレートに固定された構造を有し、
前記制御部は、前記ホルダーへの基板の収容を前記ベースプレート側から順次行うために、前記搬送ピックが前記ホルダーへ基板を収容する際には、常に保持した基板が前記ベースプレートと前記基体部との間に位置するように基板を保持して、前記ホルダーにアクセスするように、前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
請求項５の基板処理装置において、前記制御部は、複数の基板を一枚ずつ前記搬送ピックに保持させて、その主面同士裏面同士を対面させながら、前記ホルダーに順次搬入させるように前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
請求項８の基板処理装置において、前記制御部は、前記搬送ピックを前記キャリアから搬出する基板の主面側にアクセスさせて当該基板を当該キャリアから搬出する操作と、前記搬送ピックを前記キャリアから搬出する基板の裏面側にアクセスさせて当該基板を当該キャリアから搬出する操作とが交互に行われ、かつ、前記保持ピンが保持した基板が前記基体部の下側に位置する姿勢で前記搬送ピックが前記ホルダーにアクセスするように、前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
請求項５の基板処理装置において、前記搬送ピックは、搬送ロボット部に対し係脱自在に設けられ、前記搬送ピックを前記搬送ロボットから取り外し、前記ホルダーを前記搬送ロボットに取り付けることが可能である、基板処理装置。
請求項１０の基板処理装置において、前記制御部は、前記搬送ロボット部に前記ホルダーを係合させて当該ホルダーを前記処理部に対して搬入出させるように前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
請求項５の基板処理装置において、基板を認識するセンサを備え、前記搬送ロボット部と係脱自在な検査用ハンドをさらに具備し、
前記搬送ピックは、搬送ロボット部に対し係脱自在に設けられ、前記搬送ピックを前記搬送ロボットから取り外し、前記検査用ハンドを前記搬送ロボットに取り付けることが可能である、基板処理装置。
請求項１２の基板処理装置において、前記制御部は、前記搬送ロボット部に前記検査用ハンドを係合させて当該検査用ハンドを前記キャリアにアクセスさせ、当該キャリアにおける基板の収容状態を検査するように前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
請求項４の基板処理装置において、前記ホルダーに収容する基板の数を一定とするために、前記ホルダーに保持される基板の数に不足が生じた場合に、その不足分を補う補填用の基板を収容するための基板収容部をさらに具備し、
前記制御部は、前記基板搬送装置が前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記基板収容部との間、および、前記ホルダーと前記基板収容部との間で前記補填用の基板を搬送するように、前記基板搬送装置を制御する、基板処理装置。
基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
複数の基板をその主面を一定の方向に向けて一定のピッチで収容するキャリアを載置するためのキャリア載置部と、
基板に対して所定の処理を行う処理部と、
前記処理部内で複数の基板を所定ピッチで収容するホルダーと、
前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記ホルダーに対して基板の搬入出を１枚ずつ行い、前記キャリアと前記ホルダーとの間で基板を搬送するとともに、前記キャリアから基板を搬出する際にその基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能である基板搬送装置と、
前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入可能なように、各基板の前記基板搬送装置に保持される側を制御する制御部と
を具備する、基板処理装置。
基板に所定の処理を行う基板処理装置における基板搬送方法であって、
複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、
搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、
前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することと
を有し、
前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する、基板搬送方法。
請求項１６の基板搬送方法において、前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入する際に、前記搬送ピックに保持された基板を先に収容された基板と対面させる、基板搬送方法。
請求項１７の基板搬送方法において、複数の基板を一枚ずつ前記搬送ピックに保持させて、前記ホルダーに順次搬入させる際に、前記ホルダーにおいて基板の主面同士裏面同士が対面して収容されるようにする、基板搬送方法。
請求項１８の基板搬送方法において、前記キャリアから所定の基板を搬出し、当該基板を前記ホルダーに搬入するに際し、
前記搬送ピックを前記キャリアに収容された基板の裏面側にアクセスさせてその基板を保持し、前記キャリアから搬出した後、前記搬送ピックをその下側に搬出した基板が位置するように反転させた後に前記ホルダーへアクセスさせて、当該基板を前記ホルダーの所定位置に搬入することと、
前記搬送ピックを前記キャリアに収容された別の基板の主面側にアクセスさせてその別の基板を保持し、前記キャリアから搬出した後、前記搬送ピックをその下側に搬出した基板を位置させた状態で前記ホルダーへアクセスさせて、当該基板を前記ホルダーの所定位置に収容し、その後に前記搬送ピックを反転させることと
を交互に繰り返す、基板搬送方法。
コンピュータ上で動作し、実行時に、
複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、
搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、
前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することと
を有し、
前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する基板搬送方法が実施されるように、コンピュータに基板搬送装置を制御させる、制御プログラム。
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、
複数の基板がその主面が一定の方向を向くように収容されたキャリアを載置する載置部に前記キャリアを載置することと、
搬送ピックを用いて前記キャリアに収容された基板を保持し、その基板を前記キャリアから搬出することと、
前記搬送ピックに保持された基板を前記ホルダーに搬入することと
を有し、
前記搬送ピックは基板をその主面側および裏面側の任意の側で保持可能であり、前記キャリアに収容された複数の基板を前記ホルダーにそれぞれ予め設定された向きで搬入するために、前記キャリアに収容された所定の基板の主面側または裏面側のいずれか一方から選択的に前記搬送ピックを当該基板にアクセスさせて当該基板を保持する基板搬送方法が実施されるように、コンピュータに基板搬送機構を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。