説明

基板処理装置

【課題】複数枚の基板を収容した搬送容器が載置されるロードポートと、搬送容器を保管する容器保管部と、を備えた基板処理装置において、ロードポートにおける搬送容器の受け渡し回数の増大を図ることができ、これにより基板を高いスループットで処理することのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】横方向の位置が互いに異なる第1の搬送路102A及び第2の搬送路102Bの各々に沿って、複数枚の基板を収容した搬送容器10を搬送する第1の搬送装置104A及び第2の搬送装置104Bを利用し、第1の搬送装置104Aにより搬送容器10の受け渡しが行われる第1のロードポート21と、この第1のロードポート21に対して階段状に設けられ、前記第2の搬送装置104Bにより搬送容器10の受け渡しが行われる第2のロードポート22とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数枚の基板を収容した搬送容器が載置されるロードポートと、搬送容器を保管する容器保管部と、を備え、搬送容器から取り出された基板に対して処理を行う基板処理装置において、搬送容器の搬入、搬出を効率よく行うための技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に半導体製造装置は、複数枚の基板が収納された搬送容器が搬入されるロードポートと、搬送容器から基板を取り出し、また処理済の基板を当該搬送容器に戻すための基板搬送機構と、基板に対して処理を行う処理ブロックとを備えている。搬送容器としては、従来のオープン型キャリアに代えて、前面を開閉する蓋体を有するFOUP(Front Opening Unified Pod)が用いられており、このため半導体製造装置には、FOUPの蓋体を開閉する機構も付設されている。
【0003】
基板に対する処理としては、真空処理や塗布現像処理(レジストの塗布及び露光後の現像)などの枚葉処理、及び縦型熱処理装置による熱処理や基板の洗浄処理などのバッチ処理がある。そして枚葉処理としてはロードポートに載置された搬送容器から基板の取り出しを行う場合が多いが、バッチ処理の場合にはロードポートと処理部との間にストッカと呼ばれる容器保管部を設け、この容器保管部に一旦搬送容器を保管することにより、ロードポートにおける搬送容器の滞留を防いで処理の効率化を図るようにしている。
【0004】
例えばバッチ式の洗浄装置においては、洗浄容器に50枚の半導体ウエハ(以下ウエハという)を配列して複数の洗浄槽に順次浸漬することで一括処理を行っているが、搬送容器から基板を取り出してから洗浄容器に受け渡すまでの機構の改善などにより一連の処理の迅速化が進んでいる。このため基板のスループット(処理能力)は1時間当たり600枚程度の装置も開発されているが、更なる高いスループットが要求されている。例えば1時間当たり900枚の処理を行おうとすると、搬送容器の基板収容枚数が25枚であると、工場内に配置された搬送装置例えば天井搬送装置(天井走行型構内搬送装置:OHT)から1時間に36個の搬送容器をロードポートに搬入しなければならず、この場合搬送、搬出の各動作が72回(36×2)となる。
【0005】
ところでロードポートに一列に並ぶ搬送容器のステージは通常3個あるいは4個であるが、上記のような要請に応えるためにはロードポートのステージの配列数を例えば8個程度としなければならない。しかしながら1列に並ぶステージの数を増やすと装置の横幅が大きくなり、ロードポートの背面側のエリアはデッドスペースであって設置面積として当該スペースも含まれてしまうことから、結局設置面積が増大してしまい、採用し難い構成である。
【0006】
ここで特許文献1には、基板処理装置の天井部上面に多数個のFOUPを待避させることができる待避位置を確保し、天井搬送装置から供給されたFOUPを、一旦待避位置に置き、その後このFOUPを移動機構によりロードポートの上方の支持板部材まで移動させ、ここから天井搬送装置によりロードポートに搬入する技術が記載されている。
また特許文献2には、枚葉式CVD装置において3つのポッドオーブナー(蓋体開閉機構)の正面側に3つの下段FOUPステージを昇降自在に並べてロードポートを構成し(「3つのロードポート」という表現がされている)、更に装置本体の天井の上面に3つの上段FOUPステージを設け、これら上段FOUPステージと上段FOUPステージとの間でFOUPの受け渡しができる構成が記載されている。
これらの技術は、ロードポートにおけるFOUPの停滞を防止できるが、既述のように更なる高いスループットを確保するには限界があり、高スループット化を図るための技術の検討が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2008−277764号公報
【特許文献2】特開2008−263004号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、複数枚の基板を収容した搬送容器が載置されるロードポートと、搬送容器を保管する容器保管部と、を備えた基板処理装置において、ロードポートにおける搬送容器の受け渡し回数の増大を図ることができ、これにより基板を高いスループットで処理することのできる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る基板処理装置は、基板処理装置の上方側に横方向の位置が互いに異なるように設けられた第1の搬送路及び第2の搬送路と、複数枚の基板を収容した搬送容器をこれら第1の搬送路及び第2の搬送路に沿って夫々搬送する第1の搬送装置及び第2の搬送装置と、を備えた搬送システムにより前記搬送容器の搬入、搬出が行われ、搬送容器内の基板を基板搬送機構により取り出して処理部にて処理を行う基板処理装置であって、
複数の容器載置部が前記第1の搬送路に対応して一列に並ぶと共に前記第1の搬送装置により搬送容器の受け渡しが行われる第1のロードポートと、
この第1のロードポートよりも高い位置にて当該第1のロードポートに対して階段状に設けられ、複数の容器載置部が前記第2の搬送路に対応して一列に並ぶと共に前記第2の搬送装置により搬送容器の受け渡しが行われる第2のロードポートと、
前記基板搬送機構との間で搬送容器内の基板の受け渡しを行うために当該搬送容器が載置される基板受け渡し用の容器載置部と、
前記第1のロードポート及び第2のロードポートの背面側に設けられ、複数の搬送容器を保管するために複数の容器載置部が設けられた容器保管部と、
前記第1のロードポート、第2のロードポート及び容器保管部の各容器載置部と、前記基板受け渡し用の容器載置部と、の間で搬送容器の搬送を行う容器搬送機構と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
前記基板処理装置は、以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記第1のロードポート及び第2のロードポートは、基板処理装置の外装体を形成する筐体の外に設けられると共に、前記容器保管部は前記筐体の内部に設けられ、前記容器搬送機構は、搬送容器を第1のロードポートと当該第1のロードポートに対向する筐体の内部位置との間で筐体の開口部を介して搬送する補助搬送機構と、前記内部位置と容器保管部の各容器載置部と、前記基板受け渡し用の容器載置部と、の間で搬送容器の搬送を行う主搬送機構と、を含むこと。
(b)前記補助搬送機構は、第1のロードポートの容器載置部を水平に移動させるための機構を含むこと。
(c)前記第1のロードポートと筐体内の領域との間で搬送容器を移動させるとき以外には前記開口部を閉じるシャッターが設けられていること。
(d)前記第1のロードポート及び第2のロードポートの一方は搬送容器の搬入専用として使用されるものであり、他方は搬送容器の搬出専用として使用されるものであること。
(e)上述の各基板処理装置において、前記搬送システムに用いられる第1の搬送路は、基板処理装置の上方側に設けられる代わりに基板処理装置が置かれる床面に設けられていること。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、基板処理装置の上方側に横方向の位置が互いに異なるように設けられた第1の搬送路(第1の搬送路は床面に設けられた搬送路の場合も含む)及び第2の搬送路と、搬送容器をこれら第1の搬送路及び第2の搬送路に沿って夫々搬送する第1の搬送装置及び第2の搬送装置と、を備えた搬送システムを用い、一方基板処理装置側は、これらの2系統の構内搬送装置に対応して上下2段に第1のロードポート(下段側)と第2のロードポート(上段側)とを設けているため、構内搬送装置と基板処理装置との間で搬送容器の受け渡し回数の増大を図ることができ、これにより基板を高いスループットで処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施の形態に係るウエハ洗浄装置にFOUPを搬送するシステムの構成例を示す模式図である。
【図2】上記ウエハ洗浄装置の横断平面図である。
【図3】上記ウエハ洗浄装置に設けられたインターフェース部の内部構成を示す縦断側面図である。
【図4】上記ウエハ洗浄装置に設けられた処理部の内部構成を示す一部破断斜視図である。
【図5】上記ウエハ洗浄装置に設けられた搬入出部の構成を示す一部破断斜視図である。
【図6】上記搬入出部と、FOUPの搬送路との位置関係を示す斜視図である。
【図7】上記搬入出部の第1のロードポートに設けられている載置トレイをスライドさせる機構を示す斜視図である。
【図8】上記搬入出部の内部構成を示す縦断側面図である。
【図9】上記搬入出部に設けられているリフターの構成を示す斜視図である。
【図10】前記リフターの動作を示す第1の説明図である。
【図11】前記リフターの動作を示す第2の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明に係る基板処理装置をバッチ式のウエハ洗浄装置に適用した実施の形態について説明する。まず、当該ウエハ洗浄装置が設置される半導体製造工場におけるウエハの搬送システムの構成について簡単に説明しておく。
【0014】
図1は、実施の形態に係るウエハ洗浄装置1が設置された半導体製造工場内におけるウエハの搬送システムの概略構成を示している。ウエハWは、工場内に分散して配置された各種の基板処理装置103に順次搬送され、各基板処理装置103内にてレジストの塗布、露光や現像、エッチングや洗浄などの処理が実行される。
【0015】
本半導体製造工場において、ウエハWは、搬送容器である例えば既述のFOUP内に複数枚格納され、このFOUPが例えばOHT(Overhead Hoist Transport)と呼ばれる搬送ロボットにて各工程の基板処理装置103間を搬送される。本例においてFOUPは、例えば25枚のウエハWを水平方向に棚状に保持した状態で格納することができる。
【0016】
搬送システムは、工場の天井部に設けられたレール軌道と、このレール軌道上を走行するOHTとからなる。半導体製造工場には、例えば複数台の基板処理装置103が処理工程毎にまとめて配置された処理ブロックBが形成されており、既述のレール軌道からなる工程間搬送路101は、複数の処理ブロックB間を繋ぐ役割を果たす。この工程間搬送路101からは、工程内搬送路102が枝状に分岐しており、各処理ブロックB内に設けられた基板処理装置103の上方を通過して、各基板処理装置103のロードポートとの間でFOUPの受け渡しを行うことができるようになっている。
【0017】
上述の構成を備えた搬送システムにおいて、本実施の形態に係るウエハ洗浄装置1が配置されている処理ブロックB(本例では図1に向かって右上の領域に配置されている)には、ウエハ洗浄装置1によるウエハWの処理速度と、搬送システムによるFOUPの搬入、搬出速度とのミスマッチを解消するために、工程内搬送路102が複線、例えば2本になっている。
【0018】
本実施の形態に係るウエハ洗浄装置1は、このように複線の工程内搬送路102を走行するOHTとの間でFOUPの受け渡しを行うことができる。以下、当該ウエハ洗浄装置1の構成について説明する。図2は本実施の形態に係るウエハ洗浄装置1の平面図、図3はその縦断側面図、図4はその斜視図を表している。これらの図に向かって左側を手前とすると、ウエハ洗浄装置1は、FOUP10の搬入出が行われる搬入出部20と、当該搬入出部20及び後段の処理部40との間でFOUP10から取り出されたウエハWを受け渡すにあたって、ウエハWの位置調整や姿勢変換などを行うインターフェース部30と、ウエハWの液処理並びに乾燥処理を実行する処理部40と、を、筐体11内に手前側からこの順に設けた構成となっている。
【0019】
搬入出部20は、工程内搬送路102を走行するOHTによって搬送されてきたFOUP10を装置1内に搬入すると共に、ウエハWに対する処理が実行されている期間中、ウエハWが取り出されて空となったFOUP10を保管するストック領域(ストッカ)としての役割を果たすが、その詳細な構成については後述する。
【0020】
図1、図3に示すように、インターフェース部30は、ウエハ洗浄装置の外装体をなす筐体11内の空間を、前後の隔壁12、13によって搬入出部20及び処理部40から区画し、さらに区画壁14によって第1のインターフェース室301と第2のインターフェース室302とに区画した構成となっている。第1のインターフェース室301は、処理前のウエハWを処理部40へ向けて搬送するための空間であり、当該インターフェース室301には、ウエハ取り出しアーム311と、ノッチアライナー32と、第1の姿勢変換装置33とが設けられている。
【0021】
ウエハ取り出しアーム311は、本発明の基板搬送機構に相当し、FOUP10からウエハWを取り出す役割を果たしており、手前側から見て左右方向に移動自在、上下方向に昇降自在、並びに回転自在に構成されている。ノッチアライナー32は、ウエハ取り出しアーム311によって取り出された各ウエハWを複数のプレート上にて1枚ずつ支持して回転させ、各ウエハWに設けられたノッチの位置を例えばフォトセンサにより検知し、ノッチ位置をウエハW間で合わせることによりウエハWの位置決めを行う役割を果たす。
【0022】
第1の姿勢変換装置33は、ノッチアライナー32にて位置決めされた各ウエハW側周部の対向する両端部を把持し、これらウエハWを水平状態で上下方向に棚状に並べて保持した後、これらウエハW同士の間隔を調整し、次いで図3に模式的に示すように、各ウエハWの両端部を把持したまま、棚状に並べられたウエハWを90度転動させることにより、各ウエハWの姿勢を垂直姿勢に変換する機能を備えている。図3においては、水平姿勢のウエハWを実線で示し、垂直姿勢のウエハWを破線で示してある。第1の姿勢変換装置33も本発明の基板搬送機構に相当している。
【0023】
これに対して、区画壁14で区画されたもう一方の第2のインターフェース室302は、処理部40にて処理を終えたウエハWをFOUP10へ向けて搬送するための空間であり、受け渡しアーム35と、第2の姿勢変換装置34と、ウエハ収納アーム312とを備えている。これら受け渡しアーム35、第2の姿勢変換装置34、ウエハ収納アーム312も本発明の基板搬送機構に相当している。
【0024】
受け渡しアーム35は、処理部40にて処理された後のウエハWを垂直状態のまま受け取って搬送する役割を果たし、第2の姿勢変換装置34は既述の第1の姿勢変換装置33とは反対に、垂直状態の姿勢で並んでいるウエハWを水平状態の姿勢に変換する機能を備えている。またウエハ収納アーム312は、既述のウエハ取り出しアーム311とほぼ同様に構成されており、第2の姿勢変換装置34にて水平状態に姿勢変換されたウエハWを搬入出部20にて保管されているFOUP10内に収納する役割を果たす。
【0025】
次に処理部40は、インターフェース部30から搬送されてきたウエハWに付着しているパーティクルや有機物汚染を除去する第1の処理ユニット41と、ウエハWに付着している金属汚染を除去する第2の処理ユニット42と、ウエハWに形成された化学酸化膜を除去すると共に乾燥処理を実行する洗浄・乾燥処理ユニット43と、これら処理ユニット41〜43間でウエハWを搬送する搬送アーム45と、この搬送アーム45に設けられているウエハ保持チャックの洗浄を行うチャック洗浄ユニット44と、を備えている。
【0026】
図2、図4に示すように、処理部40内には、洗浄・乾燥処理ユニット43、第2の処理ユニット42、第1の処理ユニット41、チャック洗浄ユニット44が、手前側からこの順に直線状に配置されている。搬送アーム45は、上下方向に昇降自在且つ、回転自在に構成され、また、これらのユニット41〜44に沿って設けられた搬送軌道46にガイドされて前後方向に移動することができる。搬送アーム45は、各処理ユニット41〜43間並びにインターフェース部30との間で、ウエハWの搬送、受け渡しを行う役割を果たし、垂直姿勢で並んだウエハWを例えば50枚搬送することができる。
【0027】
第1、第2の処理ユニット41、42は、薬液、例えばAPM(Ammonium hydroxide-hydrogen Peroxide-Mixture)溶液(アンモニア、過酸化水素水及び純水の混合溶液)やHPM(HCl-hydrogen Peroxide-Mixture)溶液(塩酸、過酸化水素水及び純水の混合溶液)等を満たすことが可能な処理槽として構成されている。これら処理ユニット41、42は、搬送アーム45との間で一括してウエハWの受け渡しを行い、これらウエハWを薬液内に浸漬させるためのウエハボート411、421を備えている。
【0028】
一方洗浄・乾燥処理ユニット43は、ウエハW表面に形成される化学酸化膜を除去するための薬液、例えばフッ化水素酸を満たすことが可能な処理槽として構成され、既述の第1、第2の処理ユニット41、42と同様のウエハボート431を備えている。さらに洗浄・乾燥処理ユニット43は、酸化膜の除去後、処理槽内の薬液を排出して、乾燥蒸気例えばイソピルアルコール(IPA)ガスを供給することにより、ウエハWの乾燥処理を行うことができるように、処理槽をフード432で覆って密閉空間を形成することが可能になっている。また、チャック洗浄ユニット44は、搬送アーム45に設けられたウエハ保持チャックに純水を供給して洗浄を行い、その後、例えばN2ガスや空気等の乾燥気体を供給して乾燥を行う機能を備えている。
【0029】
以上の構成を備えたウエハ洗浄装置1において、搬入出部20は2本の工程内搬送路102を走行するOHTとの間でFOUP10の受け渡しを行うことができる構成を備えている。そして、2本の工程内搬送路102を活用することにより、例えば毎時900枚といった多数枚のウエハWを処理可能なウエハ洗浄装置1においても、ウエハW処理の速度を落とすことなくFOUP10の搬入、搬出を実行することができる。以下、搬入出部20の詳細な構成について説明する。
【0030】
図5及び図6に示すように、本実施の形態に係る搬入出部20は、その前面(ウエハ洗浄装置1の外装体を形成する筐体11の外側)に階段状に上下2段に設けられた第1のロードポート21及び第2のロードポート22を備えている。第1のロードポート21は搬入出部20の最前面に設けられ、例えば4個のFOUP10を幅方向に一列に載置可能な載置台として構成されている。第1のロードポート21は、工程内搬送路102からだけでなく、オペレータなどの人やAGV(Automated Guided Vehicle)もアクセス可能な高さ位置に設けられている。
【0031】
第2のロードポート22は、第1のロードポート21よりも例えばFOUP10の1個分だけ奥手の位置であって、床面からの高さが例えば1m程度の第1のロードポート21よりも高い位置に階段状に設けられている。第2のロードポート22は、第1のロードポート21と同様に例えば4個のFOUP10を幅方向に一列に載置可能な載置台として構成されている。第2のロードポート22は、OHTを用いたFOUP10の搬送高さと干渉せず、且つ、例えば第1のロードポート21に設けられた後述の開口部210上方からウエハ洗浄装置1の筐体11の天井面までの範囲内で、FOUP10を搬入出部20内に横方向に搬入出可能な最大の高さ位置に設けられている。装置1の天井面までの高さも例えばFOUP10の搬送高さに制限され、FOUP10の搬送高さは、例えばSEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格に準拠する場合などが考えられる。これにより、搬入出部20内の空間を大きくして、後述のストック領域に載置可能なFOUP10数を多くしている。
【0032】
図6、図8に示すように、ウエハ洗浄装置1は、第1のロードポート21の一列に並んだFOUP11の載置領域が、第1の搬送路をなす一方側の工程内搬送路102Aに対応し、また第2のロードポート22の一列に並んだFOUP11の載置領域が、第2の搬送路をなす他方側の工程内搬送路102Bに対応するように設置されている。これにより、第1のロードポート21に対しては、工程内搬送路102Aを走行する第1の搬送装置であるOHT104AからのみFOUP10の受け渡しが行われ、また第2のロードポート22に対しては、工程内搬送路102Bを走行する第2の搬送装置であるOHT104BからのみFOUP10の受け渡しが行われることとなる。
【0033】
以下の例では、第1のロードポート21がウエハ洗浄装置1へのFOUP10の搬入専用に用いられ、第2のロードポート22がウエハ洗浄装置1からのFOUP10の搬出専用に用いられる場合について説明するが、ロードポート21、22の運用方法はこの例に限定されるものではない。
【0034】
第1のロードポート21には、容器載置部をなし、FOUP10が載置される位置に載置トレイ212が設けられており、搬入出部20の筐体11の側壁面には、各載置トレイ212上のFOUP10と対向する位置に開口部210が設けられている。
【0035】
各載置トレイ212は、前後方向にスライド可能(水平方向に移動可能)に構成されており、これら載置トレイ212をスライドさせる構成を図7に示す。載置トレイ212の下方には、細長い板状のレール部材213が正面から見て左右方向に間隔を置いて固定されており、載置トレイ212をスライドさせる機構は、これらレール部材213と載置トレイ212との間に形成される扁平な空間内に設けられている。この空間内には、第1のロードポートの床面に固定された第1のエアシリンダ215と、この第1のエアシリンダ215の作動棒の先端部に固定されたプレート216と、このプレート216に固定された第2のエアシリンダ217とが納められている。
【0036】
載置トレイ212は裏面側にて第2のエアシリンダ217の作動棒に固定されおり、第1のエアシリンダ215を作動させると、プレート216、第2のエアシリンダ217、載置トレイ212の3つの部材が開口部210側へ押し出され、さらに第2のエアシリンダ217を作動させると、載置トレイ212がさらに押し出される2段ストローク構造となっている。これにより、載置トレイ212をスライドさせ、当該載置トレイ212上に載置されているFOUP10を第1のロードポート21と搬入出部20内との間で移動させることができる。
【0037】
以上に述べた載置トレイ212をスライドさせる機構は、第1のロードポート21とこの第1のロードポート21に対向する筐体11内の内部位置との間で開口部210を介してFOUP10を搬送する容器搬送機構の1つである補助搬送機構に相当している。また図7以外の各図においては、第1、第2のエアシリンダ215、217などの載置トレイ212をスライドさせる構造についてはその記載を省略してある。
【0038】
また既述のように第1のロードポート21は、人がアクセス可能な高さ位置に設けられていることから、図7、図8に示すように各開口部210は、当該開口部210を介してFOUP10を移動させるとき以外はシャッター211によって閉じられるようになっている。さらに図7にした218は、載置トレイ212上のFOUP10を固定するためのピンである。
【0039】
次に第2のロードポート22について説明すると、第2のロードポート22も、FOUP10が載置される位置に、容器載置部をなす載置トレイ221を備えており、載置トレイ221に載置されたFOUP10が対向する、搬入出部20の筐体11の側壁面には開口部220が設けられている。本例では、第2のロードポート22に載置されたFOUP10は、例えば後述のリフター23Aによって搬入出部20内に搬入されるため、第2のロードポート22側の載置トレイ221はスライド可能な構成とはなっていない。また開口部220は、人がアクセスすることが困難な高さ位置に設けられているので、本例では第2のロードポート22側の開口部220にはシャッターは設けられておらず、また開口部220の形状も第1のロードポート21側とは異なっていて、4つの載置トレイ220に共通した細長い開口形状となっている。
【0040】
図5、図8に示すように、搬入出部20内の例えば搬入出部20とインターフェース部30とを区画する隔壁12の壁面には複数の保持板241が取り付けられている。例えば本例においては、保持板241は上下方向に4段、幅方向に4列の計16個設けられている。また第2のロードポート22下方の筐体11の内側壁面にも、例えば1段4列の4個の複数の保持板241が取り付けられている。このように、第1のロードポート21、第2のロードポート22の後方側(背面側)には、合計20個の保持板241が設けられており、これらの保持板241は、ウエハWが取り出されて空となったFOUP10を載置する容器載置部としての役割を果たしている。そして、これら保持板241の設けられた領域はFOUP10のストック領域24に相当している。このストック領域24は、本発明の容器保管部に対応している。なおストック領域24には、ウエハWを収納した状態のFOUP10を載置してもよいことは勿論である。
【0041】
このように搬入出部20内には、前方側の筐体11の側壁面と、後方側の隔壁12面とに沿って、ストック領域24が互いに対向するように設けられており、これらストック領域24の間には、図8に示すようにFOUP10を昇降させるための昇降空間28が形成されている。そして図1、図8、図10などに示すように、この昇降空間28内には、本発明の容器搬送機構の1つであり、主搬送機構をなす2本のリフター23A、23Bが設けられている。リフター23A、23Bは、正面から見て左右の内壁面より水平方向に伸びだしており、これらリフター23A、23Bによって搬入出部20内でFOUP10を自在に搬送することができる。
【0042】
図9に示すようにリフター23A、23Bは、正面側から見て左右方向に伸びる細長い板状の固定板233の両端にFOUP10のトップフランジを把持するための把持部234を設けた構造となっており、各リフター23A、23Bにて2つのFOUP10を同時に搬送することができる。この固定板233は、前後方向に伸び出すことが可能なスカラアーム部232の先端位置に設けられており、当該スカラアームの基端側は、正面側から見て左右方向に伸縮可能な伸縮アーム部231に接続されている。さらにこの伸縮アーム部231の基端側は、昇降レール25に沿って上下方向に昇降可能に構成されている。
【0043】
これによりリフター23A、23Bは、図8に示すように上下方向に昇降自在、図8、図10に示すように、前後方向に伸びだし自在、また図11に示すように、正面側から見て左右方向に伸縮自在となっていることから、載置トレイ212をスライドさせて搬入出部20内(筐体11の内部位置)へと搬入されたFOUP10や、第2のロードポート22上に載置されているFOUP10、ストック領域24に保管されたFOUP10、さらに後述するインターフェース部30とのアクセス用のポート26、27に載置されているFOUP10など、搬入出部20の各領域に載置されたFOUP10に対して自在にアクセスすることができる。ここで図11に示すようにリフター23A、23Bの伸縮アーム部231を伸ばす場合には、もう一方側のリフター23B、23Aは上下いずれかの方向に退避させる。
【0044】
さらに図10に示すように搬入出部20内には、後方側のストック領域24の下方位置に、インターフェース部30とのアクセス用の4つのポート26、27が一列に設けられている。これら4つのポートのうち、ウエハ洗浄装置1の正面側から見て右手に配置されている2つはFOUP10から第1のインターフェース室301へ向けてウエハWを取り出すための取り出しポート26であり、左手に配置されている2つは第2のインターフェース室302からFOUP10へとウエハWを収納するための収納ポート27である。これら取り出しポート26と収納ポート27とは、本発明における基板受け渡し用の容器載置部に相当している。
【0045】
各アクセス用のポート26、27の前面には、FOUP10に対向する位置と、その下方側の退避位置との間で昇降可能な開閉扉121が設けられており、開閉扉121は、ウエハWの取り出しや収納を行うために、FOUP10の側面に設けられた蓋体を開閉する役割を果たす。
【0046】
以上の構成を備えたウエハ洗浄装置1は、図2に示すように制御部5と接続されている。制御部5は例えば図示しないCPUと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には当該ウエハ洗浄装置1の作用、つまり、各搬入出部20内にFOUP10を搬入し、ウエハWを取り出して各種の液処理を実行してから、再度ウエハWをFOUP10内に収納して当該FOUP10を搬出するまでの動作に係わる制御についてのステップ(命令)群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
【0047】
以上の構成を備えたウエハ洗浄装置1の作用について説明すると、図8に示すように、例えば他の基板処理装置103にて処理を終えたウエハWを格納したFOUP10がOHT104Aによって工程内搬送路102Aを搬送され、実施の形態に係るウエハ洗浄装置1の上方に到達すると、OHT104Aは昇降ベルト105を伸ばしてFOUP10を降下させ、第1のロードポート21のいずれかの載置トレイ212にFOUP10を載置する。
【0048】
FOUP10が第1のロードポート21に載置されると、シャッター211が開き載置トレイ212をスライドさせてFOUP10を搬入出部20内に搬入する。次いで例えば正面から見て右手に設けられたリフター23Aにて、FOUP10を載置トレイ212から持ち上げ、当該FOUP10を取り出しポート26に載置する。取り出しポート26に載置されたFOUP10は、開閉扉121によって蓋体が取り外され、FOUP10内にウエハ取り出しアーム311を進入させてウエハWを取り出し、第1のインターフェース室301内へとウエハWが搬入される。ウエハWが取り出されて空となったFOUP10は、蓋体が閉じられ、例えばリフター23Aによってストック領域24まで搬送され、ウエハWの処理が終わるまで保管される。
【0049】
第1のインターフェース室301内に搬入されたウエハWは、ノッチアライナー32にて位置決めされ、第1の姿勢変換装置33にて間隔調整、姿勢変換された後、インターフェース部30内に進入してきた搬送アーム45に受け渡される。搬送アーム45に保持されたウエハWは、第1の処理ユニット41のウエハボート411に受け渡され、処理槽に満たされたAPM溶液内に浸漬されて、パーティクルや有機物汚染が除去された後、洗浄液例えば純水によって洗浄される。
【0050】
第1の処理ユニット41での一次洗浄を終えたウエハWは再び搬送アーム45に受け渡され、第2の処理ユニット42のウエハボート421に受け渡されて薬液例えばHPM溶液に浸漬されて金属汚染が除去され、純水によって洗浄される。この二次洗浄を終えたウエハWは再度搬送アーム45に受け渡され、洗浄・乾燥処理ユニット43に搬送され、ウエハボート431に受け渡されてフッ化水素酸による化学酸化膜の除去、IPAガスによる乾燥処理が実行される。
【0051】
乾燥処理を終えたウエハWは第2のインターフェース室302内の受け渡しアーム35に受け渡された後、第2の姿勢変換装置34にて垂直状態から水平状態への姿勢変換がなされる。こうした動作と並行して、例えば手前側から見て左手に設けられたリフター23Bは、ストック領域24で保管されているFOUP10を収納ポート27まで搬送し、開閉扉121によりFOUP10の蓋体を取り外した状態で待機させる。
【0052】
ウエハ収納アーム312は第2の姿勢変換装置34から収納ポート27上のFOUP10にウエハWを搬入し、ウエハWの収納を終えたら蓋体を閉じ、例えばリフター23BにてFOUP10を持ち上げ、昇降空間28を上昇して第2のロードポート22にFOUP10を載置する。第2のロードポート22に載置されたFOUP10は、当該第2のロードポート22の上方を通る工程内搬送路102Bを走行するOHT104Bによって第2のロードポート22から持ち上げられ、次の基板処理装置103へと搬送されていく。ウエハ洗浄装置1では、以上に述べた動作が連続的に実行され、例えば1時間に900枚のウエハWの処理が行われる。
【0053】
本実施の形態に係るウエハ洗浄装置1によれば以下の効果がある。ウエハ洗浄装置1の上方側に横方向の位置が互いに異なるように設けられた第1の搬送路及び第2の搬送路である工程内搬送路102A、102Bと、FOUP10をこれら工程内搬送路102A、102Bに沿って夫々搬送するOHT104A、104Bと、を備えた搬送システムを用い、一方ウエハ洗浄装置1側は、これらの2系統のOHT104A、104Bに対応して上下2段に第1のロードポート21(下段側(人やAGVなど床面側からもアクセスできる))と第2のロードポート22(上段側)とを設けているため、OHT104A、104Bとウエハ洗浄装置1との間でFOUP10の受け渡し回数の増大を図ることができ、これによりウエハWを高いスループットで処理することができる。
【0054】
また、第1のロードポート21を搬入用、第2のロードポート22を搬出用にそれぞれ固定してFOUP10の搬入出を行うので、2本の工程内搬送路102を走行する各OHT104において、FOUPの搬入動作と搬出動作とが交錯せず、スムーズにFOUP10の搬入出を実行することができる。但し第1、第2のロードポート21、22の運用方法は、上述の場合に限定されず、各ロードポート21、22の双方でウエハWの搬入、搬出を行ってもよい。
【0055】
また図5、図6を用いて説明したように、本例では第2のロードポート22の設けられている高さ位置は、例えばSEMI規格などで定められるOHTによるFOUP10の搬送高さと干渉しない範囲で、ウエハ洗浄装置1の装置高さの制約の範囲内で最も高い高さ位置に設けられている。これにより、搬入出部20内の空間を大きくし、ストック領域24内におけるFOUP10の載置可能数をできるだけ多くしている。従って例えば、SEMI規格よりも高い高さ位置を走行するOHTを開発し、ウエハ洗浄装置1の装置高さをより高くすると共に、第2のロードポート22もこれに応じてより上方の高さ位置に設け、ストック領域24内に載置可能なFOUP10数を増やしてもよい。
【0056】
一方、第2のロードポート22を設ける高さ位置は、ウエハ洗浄装置1の装置高さの最上段部に設ける場合に限定されず、これより下方に設けてもよい。ウエハ洗浄装置1と第2のロードポート22とが下方側から階段状にこの順に設けられ、工程内搬送路102A、102Bとの間でFOUP10の受け渡しが行われる上下方向の軌道と、搬入出部20との間でFOUPの搬入出が行われる横方向の軌道と、の各々においてこれらの軌道が交差せず、両軌道が干渉することなくFOUP10の搬入出を行うことができれば、本発明の効果を得ることができる。
【0057】
さらには、ウエハ洗浄装置1の搬入出部20に設けられるロードポートの数は2つに限定されるものではなく、処理ブロックBに設けられている工程内搬送路102の本数に応じて3つ以上のロードポートを備えていてもよい。この場合には、搬入出部20に設けられているロードポートから選択した2つのうち、低い方の一方側が第1のロードポートに相当し、高い方の他方側が第2のロードポートに相当することとなる。
【0058】
また、本発明に係る階段状に設けられた第1のロードポート及び第2のロードポートは、バッチ式の洗浄装置のみならず、例えば塗布、現像装置などにも適用することができる。
【符号の説明】
【0059】
B 処理ブロック
W ウエハ
1 ウエハ洗浄装置
10 FOUP
100 搬送システム
101 工程間搬送路
102 工程内搬送路
103 基板処理装置
104 OHT
11 筐体
121 開閉扉
20 搬入出部
21 第1のロードポート
210 開口部
211 シャッター
212 載置トレイ
221 載置トレイ
220 開口部
23A、23B
リフター
24 ストック領域
241 保持板
26 取り出しポート
27 収納ポート
30 インターフェース部
311 ウエハ取り出しアーム
312 ウエハ収納アーム
32 ノッチアライナー
33 第1の姿勢変換装置
34 第2の姿勢変換装置
35 受け渡しアーム
40 処理部
41 第1の処理ユニット
42 第2の処理ユニット
43 洗浄・乾燥処理ユニット
5 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理装置の上方側に横方向の位置が互いに異なるように設けられた第1の搬送路及び第2の搬送路と、複数枚の基板を収容した搬送容器をこれら第1の搬送路及び第2の搬送路に沿って夫々搬送する第1の搬送装置及び第2の搬送装置と、を備えた搬送システムにより前記搬送容器の搬入、搬出が行われ、搬送容器内の基板を基板搬送機構により取り出して処理部にて処理を行う基板処理装置であって、
複数の容器載置部が前記第1の搬送路に対応して一列に並ぶと共に前記第1の搬送装置により搬送容器の受け渡しが行われる第1のロードポートと、
この第1のロードポートよりも高い位置にて当該第1のロードポートに対して階段状に設けられ、複数の容器載置部が前記第2の搬送路に対応して一列に並ぶと共に前記第2の搬送装置により搬送容器の受け渡しが行われる第2のロードポートと、
前記基板搬送機構との間で搬送容器内の基板の受け渡しを行うために当該搬送容器が載置される基板受け渡し用の容器載置部と、
前記第1のロードポート及び第2のロードポートの背面側に設けられ、複数の搬送容器を保管するために複数の容器載置部が設けられた容器保管部と、
前記第1のロードポート、第2のロードポート及び容器保管部の各容器載置部と、前記基板受け渡し用の容器載置部と、の間で搬送容器の搬送を行う容器搬送機構と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記第1のロードポート及び第2のロードポートは、基板処理装置の外装体を形成する筐体の外に設けられると共に、前記容器保管部は前記筐体の内部に設けられ、
前記容器搬送機構は、搬送容器を第1のロードポートと当該第1のロードポートに対向する筐体の内部位置との間で筐体の開口部を介して搬送する補助搬送機構と、前記内部位置と容器保管部の各容器載置部と、前記基板受け渡し用の容器載置部と、の間で搬送容器の搬送を行う主搬送機構と、を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記補助搬送機構は、第1のロードポートの容器載置部を水平に移動させるための機構を含むことを特徴とする請求項2記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記第1のロードポートと筐体内の領域との間で搬送容器を移動させるとき以外には前記開口部を閉じるシャッターが設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記第1のロードポート及び第2のロードポートの一方は搬送容器の搬入専用として使用されるものであり、他方は搬送容器の搬出専用として使用されるものであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか一つに記載された基板処理装置において、前記搬送システムに用いられる第1の搬送路は、基板処理装置の上方側に設けられる代わりに基板処理装置が置かれる床面に設けられていることを特徴とする基板処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2010−192855(P2010−192855A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−38431(P2009−38431)
【出願日】平成21年2月20日(2009.2.20)
【出願人】(000219967)東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Fターム(参考)】