(57)【要約】 【課題】  複数箇所での被処理体のマッピングを簡単に行うことができる、コンパクトで安価な処理装置を提供する。【解決手段】  処理装置の一実施形態である洗浄処理装置１００は、ウエハを収容したキャリアＣを載置するキャリア載置部１と、ウエハを洗浄するチャンバ２１と、チャンバ２１に対してウエハＷを搬入出するホルダー３２ａと、ホルダー３２ａを載置するホルダー載置ステージ３３ａと、ウエハＷを認識するセンサ３９を備えた第１ハンド３６ａと、第１ハンド３６ａを係脱自在な１台のロボット３１を具備する。ロボット３１は第１ハンド３６ａを係合して、キャリア載置部１の所定位置に載置されたキャリアＣおよびホルダー載置ステージ３３ａに載置されたホルダー３２ａにおけるウエハのマッピングを行う。【選択図】  図１
2006196676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に所定の処理を施す処理部を備えた処理装置であって、
被処理体を収容したキャリアを搬入出するための、複数のキャリアを載置可能なキャリア載置部と、
被処理体を認識するためのセンサを供えた第１ハンドと、
前記第１ハンドを係脱自在なロボットと、
を具備し、
前記ロボットは、前記第１ハンドを前記キャリア載置部に載置された複数のキャリアにそれぞれアクセスさせて、各キャリアにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
被処理体を保持および解放するための保持機構を備え、前記ロボットと係脱自在な第２ハンドをさらに具備し、
前記ロボットは前記第２ハンドを係合して、前記キャリア載置部に載置されたキャリアに対する被処理体の搬入出、および、前記キャリアと前記処理部との間での被処理体の搬送を行うことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記第１ハンドは、さらに被処理体を保持および解放するための保持機構を具備し、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、前記キャリア載置部に載置されたキャリアに対する被処理体の搬入出、および、前記キャリアと前記処理部との間での被処理体の搬送を行うことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１ハンドを複数具備し、
前記ロボットは、前記キャリア載置部における各キャリアの載置位置に応じて前記複数の第１ハンドの中から所定の１本の第１ハンドを係合し、その載置位置に載置されたキャリアにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第１ハンドを１本ずつ載置する複数の第１ハンド載置部をさらに具備し、
前記ロボットは、検査対象のキャリアに最も近い第１ハンド載置部にアクセスして第１ハンドを係合することを特徴とする請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記複数の第１ハンド載置部はそれぞれ前記第１ハンドの載置位置を検出する第１ハンド位置確認センサを具備し、
前記ロボットは、各第１ハンド載置部において、前記第１ハンド位置確認センサからの信号に基づいて一定位置で第１ハンドの係脱を行うことを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
被処理体に所定の処理を施す処理装置において、
被処理体を収容したキャリアを搬入出するための、キャリアを載置可能なキャリア載置部と、
被処理体に所定の処理を施す処理部と、
前記処理部に対して被処理体を搬入出するために被処理体を保持するホルダーと、
前記ホルダーを載置するためのホルダー載置部と、
被処理体を認識するためのセンサを備えた第１ハンドと、
前記第１ハンドを係脱自在なロボットと、
を具備し、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、当該第１ハンドを前記キャリア載置部に載置されたキャリアおよび前記ホルダー載置部に載置されたホルダーにアクセスさせて、前記キャリアおよび前記ホルダーにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする処理装置。
【請求項８】
被処理体を保持および解放するための保持機構を備え、前記ロボットと係脱自在な第２ハンドをさらに具備し、
前記ロボットは前記第２ハンドを係合して、前記キャリア載置部に載置されたキャリアおよび前記ホルダー載置部に載置されたホルダーに対する被処理体の搬入出、および、前記キャリアと前記ホルダーとの間での被処理体の搬送を行うことを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
前記第２ハンドを２本備え、１本の第２ハンドは前記キャリアに収容された被処理体を搬出するために用いられ、残る１本の第２ハンドは前記処理部での処理が終了した被処理体を前記キャリアに搬入するために用いられることを特徴とする請求項８に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記第２ハンドを載置するために、前記第２ハンドの載置位置を検出する第２ハンド位置確認センサを備えた第２ハンド載置部をさらに具備し、
前記ロボットは、前記第２ハンド位置確認センサからの信号に基づいて前記第２ハンド載置部における一定位置で第２ハンドの係脱を行うことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記第２ハンドは１個の被処理体を保持することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項１２】
前記ホルダーは複数の被処理体を保持可能な構造を有し、前記処理部に搬入する被処理体の数を一定とするために、前記ホルダーに保持される被処理体の数に不足が生じた場合にその不足分を補う補填用の被処理体を収容する補填体収容部をさらに具備し、
前記ロボットは前記第２ハンドを係合して、さらに前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記補填体収容部との間および前記ホルダーと前記補填体収容部との間で前記補填用の被処理体を搬送することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記第１ハンドは、さらに被処理体を保持および解放するための保持機構を具備し、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、前記キャリア載置部に載置されたキャリアおよび前記ホルダー載置部に載置されたホルダーに対する被処理体の搬入出、および、前記キャリアと前記ホルダーとの間での被処理体の搬送を行うことを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記ホルダーは複数の被処理体を保持可能な構造を有し、前記処理部に搬入する被処理体の数を一定とするために、前記ホルダーに保持される被処理体の数に不足が生じた場合にその不足分を補う補填用の被処理体を収容する補填体収容部をさらに具備し、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、さらに前記キャリア載置部に載置されたキャリアと前記補填体収容部との間および前記ホルダーと前記補填体収容部との間で前記補填用の被処理体を搬送することを特徴とする請求項１３に記載の処理装置。
【請求項１５】
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、前記補填体収容部における前記補填用の被処理体の収容状態を検査することを特徴とする請求項１２または請求項１４に記載の処理装置。
【請求項１６】
前記第１ハンドを載置するために、前記第１ハンドの載置位置を検出する第１ハンド位置確認センサを備えた第１ハンド載置部をさらに具備し、
前記ロボットは、各第１ハンド載置部において、前記第１ハンド位置確認センサからの信号に基づいて一定位置で第１ハンドの係脱を行うことを特徴とする請求項７から請求項１５のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項１７】
前記ロボットは前記第１ハンドと前記ホルダーを係脱自在であり、前記ホルダー載置部と前記処理部との間で所定のホルダーを係合して搬送することを特徴とする請求項７から請求項１６のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項１８】
前記ホルダー載置部は前記ホルダーの載置位置を検出するホルダー位置確認センサを具備し、
前記ロボットは、前記ホルダー載置部において、前記ホルダー位置確認センサからの信号に基づいて一定位置でホルダーの係脱を行うことを特徴とする請求項１７に記載の処理装置。
【請求項１９】
前記ホルダー、前記ホルダー載置部および前記第１ハンドをそれぞれ複数具備し、かつ、前記キャリア載置部は複数のキャリアを載置可能な構造を有し、
前記ロボットは、検査対象のキャリアおよびホルダーに最も近い第１ハンド載置部にアクセスして第１ハンドを係合し、前記検査対象のキャリアおよびホルダーにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする請求項７から請求項１８のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２０】
前記ホルダー、前記ホルダー載置部および前記第１ハンドの数はそれぞれ、前記キャリア載置部に載置することができるキャリアの数と同数であることを特徴とする請求項１９に記載の処理装置。
【請求項２１】
前記被処理体は基板であり、前記キャリアには複数の基板が収容され、前記ホルダーには複数の基板を保持させることができ、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、前記キャリアおよび前記ホルダーにおける基板の数、抜け、重なり、斜め挿入、飛び出しを検査することを特徴とする請求項７から請求項２０のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項２２】
被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサを備えた第１ハンドを所定のロボットに係合する工程と、
前記ロボットが前記第１ハンドを用いて前記キャリア載置部に載置されたキャリアごとに被処理体の収容状態を検査する工程と、
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２３】
前記ロボットは複数の第１ハンドを交換自在であり、前記キャリア載置部に載置されたキャリアの載置位置に応じて係合する第１ハンドを交換して、各キャリアにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする請求項２２に記載の処理方法。
【請求項２４】
被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に１個または複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサおよび被処理体を保持／解放するための保持機構を備えた第１ハンドをロボットに係合させる工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアにおける被処理体の収容状態を検査する工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアから被処理体を取り出し、被処理体を保持するホルダーに保持させる工程と、
被処理体に所定の処理を行う処理部に前記ホルダーを搬送し、前記ホルダーに保持された被処理体を処理する工程と、
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２５】
前記ロボットは前記第１ハンドおよび前記ホルダーを係脱自在であり、前記ホルダーの前記処理部への搬送が前記ロボットにより行われることを特徴とする請求項２４に記載の処理方法。
【請求項２６】
被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に１個または複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサを供えた第１ハンドをロボットに係合させる工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアにおける被処理体の収容状態を検査する工程と、
前記ロボットと前記第１ハンドとの係合を解いて、被処理体を保持／解放するための保持機構を備えた第２ハンドを前記ロボットに係合させる工程と、
前記第２ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアから被処理体を取り出し、被処理体を保持するホルダーに保持させる工程と、
被処理体に所定の処理を行う処理部に前記ホルダーを搬送し、前記ホルダーに保持された被処理体を処理する工程と、
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２７】
前記ロボットは前記第２ハンドおよび前記ホルダーを係脱自在であり、前記ホルダーの前記処理部への搬送が前記ロボットにより行われることを特徴とする請求項２６に記載の処理方法。
【請求項２８】
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記ホルダーにおける被処理体の収容状態を検査する工程をさらに具備することを特徴とする請求項２４から請求項２７のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項２９】
前記処理部において前記ホルダーに保持された被処理体に所定の処理を施す工程の後に、前記ホルダーを所定の位置に戻し、前記ホルダーにおける被処理体の収容状態を前記第１ハンドを係合したロボットを用いて検査する工程をさらに有することを特徴とする請求項２４から請求項２８のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項３０】
前記所定の処理が終了した被処理体を保持したホルダーにおける被処理体の収容状態を検査する工程の後に、前記ホルダーに保持された被処理体を所定のキャリアに収容し、当該キャリアにおける被処理体の収容状態を前記第１ハンドを係合したロボットを用いて検査する工程をさらに有することを特徴とする請求項２９に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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）用ガラス基板等の被処理体に対して、洗浄処理、エッチング処理、超臨界流体処理等の処理流体による処理、熱処理等の所定の処理を行うための処理装置および処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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収容されたキャリア（容器）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、キャリアから製造装置の内部に半導体ウエハを搬入する際には、それに先だって、トラブル無くキャリアから半導体ウエハを搬出するために、キャリアにどのような状態で半導体ウエハが収容されているかの検査（所謂、マッピングと呼ばれる検査）が行われる。また、複数の半導体ウエハを所定の治具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、適宜、治具に保持された半導体ウエハのマッピングが行われる。こうしたキャリアや製造装置内部における半導体ウエハのマッピングは、検査位置ごとに専用の検査用センサ装置を設けて行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、検査位置ごとに検査用センサ装置を配備したのでは、検査用センサ装置の数が多くなることによって、製造装置全体のコストが高くなる。また、製造装置のプロセス制御が複雑となる。さらに、近時、半導体ウエハの大径化によって検査用センサ装置も大型化を余儀なくされており、検査用センサ装置の設置スペースを確保するためには、製造装置全体のフットプリントを大きくしなければならなくなる。
【特許文献１】特開２００１−６０６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされてものであり、複数箇所での被処理体のマッピングを簡単に行うことができる、コンパクトで安価な処理装置を提供することを目的とする。また本発明は、この処理装置による被処理体の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、被処理体に所定の処理を施す処理部を備えた処理装置であって、被処理体を収容したキャリアを搬入出するための、複数のキャリアを載置可能なキャリア載置部と、
被処理体を認識するためのセンサを供えた第１ハンドと、
前記第１ハンドを係脱自在なロボットと、
を具備し、
前記ロボットは、前記第１ハンドを前記キャリア載置部に載置された複数のキャリアにそれぞれアクセスさせて、各キャリアにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする処理装置、が提供される。
【０００６】
この第１の観点に係る処理装置では、被処理体を保持および解放するための保持機構を備え、前記ロボットと係脱自在な第２ハンドをさらに具備する構成とし、このロボットが前記第２ハンドを係合して、キャリア載置部に載置されたキャリアに対する被処理体の搬入出、および、キャリアと処理部との間での被処理体の搬送を行う構成とすることが好ましい。一方、第１ハンドに被処理体を保持および解放するための保持機構を装備させて、ロボットがこの第１ハンドを係合して、キャリア載置部に載置されたキャリアに対する被処理体の搬入出、および、キャリアと前記処理部との間での被処理体の搬送をさらに行う構成としてもよい。このような構成とすることにより、キャリアと処理部との間での被処理体の搬送に必要なスペースを小さくすることができる。
【０００７】
本発明の第２の観点によれば、被処理体に所定の処理を施す処理装置において、
被処理体を収容したキャリアを搬入出するための、キャリアを載置可能なキャリア載置部と、
被処理体に所定の処理を施す処理部と、
前記処理部に対して被処理体を搬入出するために被処理体を保持するホルダーと、
前記ホルダーを載置するためのホルダー載置部と、
被処理体を認識するためのセンサを備えた第１ハンドと、
前記第１ハンドを係脱自在なロボットと、
を具備し、
前記ロボットは前記第１ハンドを係合して、当該第１ハンドを前記キャリア載置部に載置されたキャリアおよび前記ホルダー載置部に載置されたホルダーにアクセスさせて、前記キャリアおよび前記ホルダーにおける被処理体の収容状態を検査することを特徴とする処理装置、が提供される。
【０００８】
この第２の観点に係る処理装置においても、被処理体を保持および解放するための保持機構を備え、前記ロボットと係脱自在な第２ハンドをさらに具備する構成とすることが好ましく、この第２ハンドを係合させたロボットに、キャリア載置部に載置されたキャリアおよびホルダー載置部に載置されたホルダーに対する被処理体の搬入出、キャリアとホルダーとの間での被処理体の搬送を行わせることができる。このような構成とすることにより、キャリアと処理部との間での被処理体の搬送に必要なスペースを小さくすることができる。
【０００９】
ホルダーとしては、例えば、処理効率を高める観点から、複数の被処理体を保持可能な構造とすることができ、その場合には、処理部に搬入する被処理体の数を一定とするために、ホルダーに保持される被処理体の数に不足が生じた場合にその不足分を補う補填用の被処理体を収容する補填体収容部を処理装置に装備することが好ましい。この場合、第２ハンドを係合したロボットに、キャリアと補填体収容部との間およびホルダーと補填体収容部との間でそれぞれ補填用の被処理体を搬送させればよい。
【００１０】
第２ハンドを装備させる代わりに、第１ハンドに被処理体を保持および解放するための保持機構を装着し、この第１ハンドを係合したロボットに、キャリアおよびホルダーに対する被処理体の搬入出、および、キャリアとホルダーとの間での被処理体の搬送を行わせてもよい。前記補填体収容部を装備させた場合にも、この第１ハンドで補填用の被処理体を搬送させることができる。また、第１ハンドを係合したロボットに、補填体収容部における補填用の被処理体の収容状態を検査させることができる。ロボットと第１ハンドおよびホルダーとを係脱自在な構造とし、ロボットにホルダー載置部と処理部との間でホルダーを搬送させる構成とすることも好ましい。
【００１１】
本発明は上記処理装置による被処理体の処理方法を提供する。すなわち、本発明の第３の観点によれば、被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサを備えた第１ハンドを所定のロボットに係合する工程と、
前記ロボットが前記第１ハンドを用いて前記キャリア載置部に載置されたキャリアごとに被処理体の収容状態を検査する工程と、
を有することを特徴とする処理方法、が提供される。
【００１２】
また本発明の第４の観点によれば、被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に１個または複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサおよび被処理体を保持／解放するための保持機構を備えた第１ハンドをロボットに係合させる工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアにおける被処理体の収容状態を検査する工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアから被処理体を取り出し、被処理体を保持するホルダーに保持させる工程と、
被処理体に所定の処理を行う処理部に前記ホルダーを搬送し、前記ホルダーに保持された被処理体を処理する工程と、
を有することを特徴とする処理方法、が提供される。
【００１３】
本発明の第５の観点によれば、被処理体に所定の処理を行う処理装置における被処理体の処理方法であって、
被処理体が収容されたキャリアを載置するキャリア載置部の所定位置に１個または複数のキャリアを載置する工程と、
被処理体を認識するセンサを供えた第１ハンドをロボットに係合させる工程と、
前記第１ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアにおける被処理体の収容状態を検査する工程と、
前記ロボットと前記第１ハンドとの係合を解いて、被処理体を保持／解放するための保持機構を備えた第２ハンドを前記ロボットに係合させる工程と、
前記第２ハンドを係合したロボットにより、前記キャリアから被処理体を取り出し、被処理体を保持するホルダーに保持させる工程と、
被処理体に所定の処理を行う処理部に前記ホルダーを搬送し、前記ホルダーに保持された被処理体を処理する工程と、
を有することを特徴とする処理方法が提供される。
【００１４】
これら第４および第５の観点に係る処理方法では、第１ハンドを係合したロボットによりホルダーにおける被処理体の収容状態を検査する工程をさらに設けることが好ましい。また、処理部においてホルダーに保持された被処理体に所定の処理を施す工程の後に、ホルダーを所定の位置に戻し、ホルダーにおける被処理体の収容状態を前記第１ハンドを係合したロボットを用いて検査する工程をさらに設けることも好ましい。所定の処理が終了した被処理体を保持したホルダーにおける被処理体の収容状態を検査する工程の後に、ホルダーに保持された被処理体を所定のキャリアに収容し、キャリアにおける被処理体の収容状態を第１ハンドを係合したロボットを用いて検査する工程をさらに設けることも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数箇所での被処理体のマッピングを１台のロボットにより行うことができるので、コンパクトで安価な処理装置を実現することができる。また、このロボットに被処理体を搬送させる構造とすることで、さらに処理装置をコンパクト化することができ、その場合には、ロボットの駆動に必要な位置データとマッピングを行うことによって得られる位置データとを関連付けすることができるので、被処理体を搬送する際のロボットのポジショニングや動きを正確に再現することができるという効果も得られる。さらに、ロボットは１台で足りることから、従来のように複数のロボットに制動位置を覚えさせる必要がなく、制御が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、被処理体としての半導体ウエハを洗浄する洗浄処理装置を例に挙げることとする。図１に洗浄処理装置１００の概略構造を示す斜視図を、図２に洗浄処理装置１００の概略構造を示す平面図を、それぞれ示す。
【００１７】
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。
【００１８】
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図示しない制御盤を備えている。この制御盤は、洗浄処理装置１００の正面や側面に取り付けてもよいし、洗浄処理装置１００から離れた位置に配置してもよい。
【００１９】
キャリアＣには、複数（例えば、２６枚）のウエハＷが略水平姿勢で鉛直方向（Ｚ方向）に一定の間隔（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。
【００２０】
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。
【００２１】
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所定間隔（例えば、３ｍｍ）で平行に保持する２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３３ａ，３３ｂ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）を検査するための第１ハンド３６ａ，３６ｂと、各第１ハンド３６ａ，３６ｂを載置するための第１ハンド載置ステージ３７ａ，３７ｂ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枚の第２ハンド３４ａ，３４ｂと、各第２ハンド３４ａ，３４ｂを載置するための第２ハンド載置ステージ３５ａ，３５ｂ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。
【００２２】
なお、各第２ハンド載置ステージ３５ａ，３５ｂは、図２に示す第２ハンド３４ａ，３４ｂのそれぞれ下に配置されており、各第１ハンド載置ステージ３７ａ，３７ｂは図２に示す第１ハンド３６ａ，３６ｂのそれぞれ下に配置されているが、これらは図１および図２には図示されておらず、後に図５，６を参照しながら説明することとする。また、ホルダー載置ステージ３３ａ，３３ｂは、ウエハ搬送部３内のウエハ搬入出口１３ａ・１３ｂの上側に配設されているが、これも図１および図２には図示されておらず、後に図８を参照しながら説明することとする。
【００２３】
また、ウエハ搬送部３の基台３ａには、第１ハンド３６ａを係合してキャリアＣとホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を検査し、第２ハンド３４ａを係合してキャリアＣとホルダー３２ａ，３２ｂとの間でウエハＷを搬送し、ホルダー３２ａを係合してホルダー載置ステージ３３ａとチャンバ２１との間でウエハＷを搬送する（同様に、第１ハンド３６ｂを係合してキャリアＣとホルダー３２ｂにおけるウエハＷの収容状態を検査し、第２ハンド３４ｂを係合してキャリアＣとホルダー３２ａ，３２ｂとの間でウエハＷを搬送し、ホルダー３２ｂを係合してホルダー載置ステージ３３ｂとチャンバ２１との間でウエハＷを搬送する）ための１台の多関節構造を有する多機能ロボット３１（以下「ロボット３１」と記す）が配設されている。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。
【００２４】
図３にロボット３１の概略構造を示す斜視図を示す。このロボット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、図中の矢印Ａ１〜Ａ６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、第２ハンド３４ａ，３４ｂ、第１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、第２ハンド３４ａ，３４ｂ、第１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５〜７参照）が設けられている。
【００２５】
図４に係脱部６０と係合部６３の概略構造とこれらの係脱状態を示す断面図を示す。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。
【００２６】
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。
【００２７】
例えば、このように構成される係脱部６０を備えたロボット３１と、係合部６３を備えた第１ハンド３６ａとを係合させるには、最初に図４（ａ）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４（ｂ）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４（ｃ）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と第１ハンド３６ａとが係合された状態となる。これらの係合を解く順序は、これらを係合させた順序の逆を行えばよい。
【００２８】
第１ハンド３６ａはウエハ搬入出口１３ａにフィットするように載置されたキャリアＣおよびホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を検査するために用いられ、第１ハンド３６ｂはウエハ搬入出口１３ｂにフィットするように載置されたキャリアＣおよびホルダー３２ａにおけるウエハＷの収容状態を検査するために用いられ、ロボット３１は、適宜、これら第１ハンド３６ａ，３６ｂを係脱する。
【００２９】
これらの第１ハンド３６ａ，３６ｂは同じ構造を有し、第１ハンド載置ステージ３７ａ，３７ｂは同じ構造を有しているので、図５に第１ハンド３６ａと第１ハンド載置ステージ３７ａの概略構造を示す斜視図を示し、これらを例に説明する。第１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、ウエハＷを認識するための発光素子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、第１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、第１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、第１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１，図２参照）。
【００３０】
ロボット３１が第１ハンド載置ステージ３７ａにおいて確実に第１ハンド３６ａを係脱するために、第１ハンド３６ａは常に第１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、第１ハンド載置ステージ３７ａには、第１ハンド３６ａの位置を確認するための位置確認センサ３８ａが設けられており、ロボット３１は位置確認センサ３８ａの検出信号にしたがって、第１ハンド載置ステージ３７ａ上での第１ハンド３６ａの係脱位置を認識する。
【００３１】
図６にこの第１ハンド３６ａによるキャリアＣに収容されたウエハＷの収容状態を検査し、キャリアＣにおけるウエハＷの収容状態を把握する方法（所謂、マッピング）を模式図を示す。最初に、ロボット３１は第１ハンド載置ステージ３７ａにアクセスして、第１ハンド３６ａを係合し、例えば、第１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、その後に第１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（図６（ａ）の左図）。なお、第１ハンド３６ａの先端形状は、キャリアＣからのウエハＷの飛び出しがあった場合（ウエハＷの飛び出しの検査方法は後に説明する）にも、第１ハンド３６ａを鉛直に上昇させた際にウエハＷに接触しない形状に設計される。
【００３２】
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に、受光素子３９ｂから受光状態を示す信号が得られる。次に、第１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（図６（ａ）の右図）。こうして、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。
【００３３】
また、例えば、キャリアＣ内に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、キャリアＣ内の１箇所のスロットに２枚以上のウエハＷが重なっていた場合には、遮光状態の時間幅の長い信号部分が得られ、その時間幅からウエハＷの重なり枚数を把握することもできる。さらに、ウエハＷがウエハ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の長い信号部分（この場合、ウエハＷが複数重なっている場合よりも時間幅が長くなる）が得られる。
【００３４】
キャリアＣからのウエハＷの飛び出しを検出する場合には、第１ハンド３６ａをキャリアＣに収容された最下端のウエハＷの僅かに下側であって、発光素子３９ａと受光素子３９ｂとの間の光路がキャリアＣにおけるウエハＷの正常な収容位置の先端よりも一定距離だけウエハ搬送部３側の位置に近接させる（図６（ｂ）の左図）。その後、発光素子３９ａを点灯させて、第１ハンド３６ａを上昇させると、飛び出したウエハＷ′があれば、そのウエハＷ′によって遮光信号が得られるので（図６（ｂ）の右図）、飛び出したウエハＷの位置と数を確認することができる。このような第１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。
【００３５】
ホルダー３２ａにおけるウエハＷのマッピングもこれと同様にして行われる。また、第１ハンド３６ｂを係合したロボット３１によって、ウエハ搬入出口１３ｂにフィットするように載置台１１に載置されたキャリアＣにおけるウエハＷのマッピングと、ホルダー３２ｂにおけるウエハＷのマッピングも、これと同様にして行われる。このようなマッピング処理においてジャンプスロットや斜め収容等の収容異常が検出された場合には、警報（光、音、制御盤でのディスプレイ表示）を発令し、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、対処する構成とすることも好ましい。
【００３６】
このようにしてキャリアＣやホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷのマッピングを行うと、ロボット３１の駆動に必要な位置データとマッピングを行うことによって得られる位置データとを関連付けすることができるので、後述するようにロボット３１に第２ハンド３４ａ，３４ｂを係合してウエハＷを搬送する際に、ロボット３１のポジショニングや動きを正確に再現することができる。また、１台のロボット３１で、載置台１１に載置されたキャリアＣおよびホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷのマッピングを行うことができるので、従来のように、従来のように複数のロボットに制動位置を覚えさせる必要がなく、制御が容易となる。
【００３７】
さらに、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に、その設置スペースを省くことができる。またウエハ搬入出口の数と同じ数のセンサ装置を設置する必要がないために、装置コストも低く抑えることができる。
【００３８】
第２ハンド３４ａ，３４ｂは同じ構造を有し、第２ハンド載置ステージ３５ａ，３５ｂは同じ構造を有しているので、図７（ａ）に第２ハンド３４ａと第２ハンド載置ステージ３５ａの概略構造を示す斜視図を示し、これらを例に説明する。第２ハンド３４ａは、ウエハＷを保持、開放するためのウエハ保持機構を構成する、４個の保持ピン６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄと、保持ピン６５ｃ，６５ｄを保持ピン６５ａ，６５ｂに対して接近／後退させるための図示しない移動機構と、を備えている。なお、保持ピン６５ａ，６５ｂは第２ハンド３４ａの本体に固定されている。
【００３９】
これら保持ピン６５ａ〜６５ｄはそれぞれ図７（ｂ）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〜６５ｄの高さは、第２ハンド３４ａをキャリアＣ内に収容されたウエハＷどうし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どうしの間隔が１０ｍｍであり、第２ハンド３４ａ本体の厚みが３ｍｍの場合には、１．５〜２．０ｍｍとすることが好ましい。
【００４０】
ロボット３１が第２ハンド載置ステージ３５ａにおいて確実に第２ハンド３４ａを係脱するために、第２ハンド３４ａは常に第２ハンド載置ステージ３５ａの一定の位置に載置されなければならない。そのため、第２ハンド載置ステージ３５ａには、第２ハンド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、第２ハンド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、第２ハンド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第２ハンドに転写され、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。
【００４１】
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、まず第２ハンド３４ａをウエハ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、第２ハンド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、第２ハンド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、第２ハンド３４ａの高さを調整して、キャリアＣから第２ハンド３４ａを引き出す。
【００４２】
一般的にウエハＷは、その主面を上に（裏面を下に）向けてキャリアＣに収容されているので、この第１の搬出方法では、ウエハＷの裏面が第２ハンド３４ａ本体に対面するように、ウエハＷが第２ハンド３４ａに保持される。
【００４３】
キャリアＣに収容されたウエハＷを搬出する第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Ａ４による動きによって係合した第２ハンド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が第２ハンド３４ａ本体の下側に位置するように第２ハンド３４ａを反転させ、（２）第２ハンド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第２ハンド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）第２ハンド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の搬出方法では、ウエハＷの主面が第２ハンド３４ａ本体に対面するように、ウエハＷが第２ハンド３４ａに保持される。図７（ｃ）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。
【００４４】
このような第１の搬出方法または第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収容する必要があるので、キャリアＣへのウエハＷの搬入方法は、キャリアＣからのウエハＷの搬出方法を考慮して決定する。
【００４５】
ホルダー３２ａ，３２ｂは同じ構造を有し、ホルダー載置ステージ３３ａ，３３ｂは同じ構造を有しているので、図８（ａ）にホルダー３２ａの概略構造を示す斜視図を示し、図８（ｂ），（ｃ）にホルダー載置ステージ３３ａの概略構造を示す側面図および裏面図を示し、これらを例に説明する。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。
【００４６】
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どうしの隙間幅（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。
【００４７】
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。第２ハンド載置ステージ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ることも好ましい。
【００４８】
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に、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を保持した第２ハンド３４ａのホルダー３２ａへのアクセスを第２ハンド３４ａ本体の下側にウエハＷが把持されている状態で行う必要がある。第２ハンド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が第２ハンド３４ａ本体の下側に位置するように、第２ハンド３４ａを反転させて先に図７（ｃ）に示した状態とした後に、第２ハンド３４ａをホルダー３２ａにアクセスさせる。一方、第２の搬出方法を用いた場合には、図７（ｃ）に示した状態でウエハＷがキャリアＣから搬出されるので、その姿勢で第２ハンド３４ａをホルダー３２ａにアクセスさせればよい。
【００４９】
この状態で把持棒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第２ハンド３４ａをホルダー３２ａにアクセスさせる。続いて、保持ピン６５ｃ，６５ｄを第２ハンド３４ａの基部側（係合部６３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と離間するように第２ハンド３４ａをストッパ６４側にスライドさせ、第２ハンド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。
【００５０】
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形成されることとなる。その場合、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ずるおそれがある。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。
【００５１】
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、制御盤から指令を与えることによって行われる。第１ハンド３６ｂを係合したロボット３１により、ダミーウエハ収容部４０におけるウエハＷのマッピングを行うことも好ましい。
【００５２】
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ることも好ましい。
【００５３】
ホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷのマッピングはそれぞれ第１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のマッピングと同様にして行うことができる。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。こうして、センサ装置を設置するためのスペースが不要となるために、洗浄処理装置１００をコンパクトに構成することができ、しかも、装置コストを低く抑えることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
図９に、ホルダー３２ａをチャンバ２１に装着した状態を示す断面図を示す。なお、この図９には、チャンバ２１内への各種洗浄液の供給形態を簡略して併記している。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。ベースプレート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。
【００５６】
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。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、ベースプレート６６の下段部分６６ｂの側面には、係合部６３が設けられている面の直径がＯリング２２が設けられている面の直径よりも短くなるように、傾斜が設けられている。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。
【００５７】
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との係合を解く。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。
【００５８】
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に、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。
【００５９】
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て（図９に示す「副供給」および「補正供給」）、チャンバ２１内を一定量の洗浄液で満たし、所定時間保持した後にチャンバ２１の下部からチャンバ２１内の洗浄液を排出することによって行うことができる。また、チャンバ２１へ洗浄液を供給しながら、チャンバ２１内が常に一定量の洗浄液で満たされるように、チャンバ２１の上部から洗浄液をオーバーフローさせ、所定時間経過後にチャンバ２１への洗浄液供給を停止し、チャンバ２１の下部からチャンバ２１内の洗浄液を排出してもよい。こうしてチャンバ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に供給することができる。
【００６０】
洗浄液による処理後には、例えば、洗浄液による処理と同様の方法を用いて純水によるリンス処理を行い、さらに乾燥用の窒素ガスをチャンバ２１内に供給してウエハＷを乾燥させる処理を行う。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。
【００６１】
次に、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および図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。最初に、載置台１１にウエハ搬入出口１３ａと対面するようにキャリアＣ（以下「キャリアＣ１」と記す）を載置する（ステップ１）。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（ステップ２）。
【００６２】
ロボット３１を第１ハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて第１ハンド３６ａを係合させ（ステップ３）、キャリアＣ１におけるウエハＷのマッピングを行う（ステップ４）。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。このマッピングが終了したら、ロボット３１を再び第１ハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて第１ハンド３６ａの係合を解き、第１ハンド３６ａを第１ハンド載置ステージ３７ａの所定位置に載置する（ステップ５）。
【００６３】
続いて、ロボット３１を第２ハンド載置ステージ３５ａにアクセスさせて第２ハンド３４ａを係合させ（ステップ６）、先に説明した第１の搬出方法または第２の搬出方法にしたがってキャリアＣ１からウエハＷを搬出し、先に説明したホルダー３２ａへの搬入方法にしたがって、キャリアＣから搬出したウエハＷをホルダー３２ａに収容する（ステップ７）。
【００６４】
そして、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を再び第２ハンド載置ステージ３５ａにアクセスさせて第２ハンド３４ａの係合を解き、第２ハンド３４ａを第２ハンド載置ステージ３５ａの所定位置に載置する（ステップ８）。次いで、ロボット３１を再び第１ハンド載置ステージ３７ａにアクセスさせて第１ハンド３６ａを係合させ（ステップ９）、ホルダー３２ａにおけるウエハＷのマッピングを行う（ステップ１０）。なお、このステップ９，１０は省略することもできる。
【００６５】
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を係合させ（ステップ１１）、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８（ａ）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の係合を解く（ステップ１２）。このステップ１２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（ステップ１３）。
【００６６】
このようにしてステップ１〜ステップ１２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Ｃ（以下「キャリアＣ２」と記す）を載置台１１に載置し、キャリアＣ２を開口させておく（ステップ１４）。そして、前述したステップ３〜ステップ１１に倣って、キャリアＣ２におけるウエハＷのマッピング、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、ホルダー３２ｂにおけるウエハＷのマッピングを行う（ステップ１５）。なお、ここでは、ステップ１５が終了する前にチャンバ２１でのステップ１３の洗浄処理が終了していても、ステップ１５の処理が優先して行われることとする。
【００６７】
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を係合させ（ステップ１６）、エアグリップリング２３によるホルダー３２ａの保持が解除された後に、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（ステップ１７）。そして、ロボット３１とホルダー３２ａとの係合を解いた後に、ステップ１１〜１３に倣って、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を係合させ、チャンバ２１へ装着し、洗浄処理を開始する（ステップ１８）。
【００６８】
ステップ１８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、その前に、先のステップ９，１０と同様にしてホルダー３２ａにおけるウエハＷのマッピングを行う（ステップ１９）。このステップ１９のマッピングによって、例えば、洗浄処理中にウエハ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。
【００６９】
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、スループットは低下するが、ステップ１８とステップ１９を入れ替えて実行することも好ましい。
【００７０】
続いて、ロボット３１を第２ハンド載置ステージ３５ｂにアクセスさせて第２ハンド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（ステップ２０）。その後、ロボット３１と第２ハンド３４ｂとの係合を解き、ロボット３１に再び第１ハンド３６ａを係合させて、キャリアＣ１におけるウエハＷのマッピングを行うことも好ましい。キャリアＣ１にウエハＷが収容されたらシャッタ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（ステップ２１）。
【００７１】
ステップ１８の終了後に新たなキャリアＣ（以下「キャリアＣ３」と記す）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、前述したステップ２〜８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、さらにステップ９，１０にしたがってホルダー３２ａにおけるウエハＷのマッピングを行ってもよい。
【００７２】
キャリアＣ２に係るウエハＷの洗浄処理が終了したら、ステップ１６，１７，１９〜２１に倣って、ロボット３１にチャンバ２１に装着されたホルダー３２ｂを係合させ、エアグリップリング２３によるホルダー３２ｂの保持が解除された後に、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、ロボット３１とホルダー３２ｂとの係合を解き、ロボット３１に第１ハンド３６ｂを係合させてホルダー３２ｂにおけるウエハＷのマッピングを行い、ロボット３１と第１ハンド３６ｂとの係合を解いた後に、ロボット３１に第２ハンド３４ｂを係合させてホルダー３２ｂからキャリアＣ２へウエハＷを搬送し、必要に応じてキャリアＣ２におけるウエハＷのマッピングを行い、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（ステップ２２）。
【００７３】
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、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。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、第１ハンド３６ａ，３６ｂと第２ハンド３４ａ，３４ｂの機能を併せ持つものとして、図１２（ａ）の平面図に示すハンド４１を用いることも好ましく、ハンド４１の先端部の拡大図を図１２（ｂ）に示した。これら図１２（ａ）・（ｂ）中の符号３９ａ，３９ｂは図５に示した発光素子，受光素子を、符号６５ａ〜６５ｃは図７に示した保持ピンをそれぞれ示している。
【００７５】
このようなハンド４１を用いれば、例えば、ロボット３１が前述したように第１ハンド３６ａ，３６ｂと第２ハンド３４ａ，３４ｂとを適宜交換する必要なくして、キャリアＣおよびホルダー３２ａ，３２ｂにおけるウエハＷのマッピング、キャリアＣとホルダー３２ａ，３２ｂとの間におけるウエハＷの搬送を行うことができるので、スループットをさらに高めることができる。またハンド４１を載置するためのスペースを小さくすることができ、これによりウエハ搬送部３を省スペース化することも可能である。
【００７６】
例えば、２本のハンド４１を装備させた場合には、そのうちの１本を、載置台１１にウエハ搬入出口１３ａ，１３ｂの位置にかかわらず載置されたキャリアＣにおける処理前のウエハのマッピング、キャリアＣからホルダー３２ａ，３２ｂへの搬送およびホルダー３２ａ，３２ｂにおける処理前のウエハＷのマッピングに用い、残りの１本を、ホルダー３２ａ，３２ｂにおける処理後のウエハＷのマッピング、ホルダー３２ａ，３２ｂからキャリアＣへのウエハＷの搬送およびキャリアＣにおける処理後のウエハのマッピングに用いることができる。
【００７７】
また、上記形態においては、キャリア載置部１には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。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。
【００７８】
第１ハンド３６ａ，３６ｂには、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へ変更すると、ケーブル３９ｃが不要となるので、その場合には、１本の第１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３４ａ，３４ｂにおけるウエハＷのマッピングを行うことができる構成を実現することができる。
【００７９】
洗浄処理装置１００では、第１ハンド３６ａ，３６ｂと第２ハンド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（第１ハンド３６ａ，３６ｂ用），９１ｂ（第２ハンド３４ａ，３４ｂ用）を設けた構成としてもよい。この場合、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。
【００８０】
ホルダー３２ａ，３２ｂとしては、ベースプレート６６側からウエハＷの搬入を行い、ウエハＷの搬出を把持棒６７ａ〜６７ｄの先端側から行うものを示したが、ホルダー３２ａ，３２ｂの構造は、これに限定されるものではない。例えば、把持棒６７ａ〜６７ｄに形成される溝６８のうちでベースプレート６６に最も近い溝の位置を、その溝に把持されるウエハＷとベースプレート６６と間に形成される隙間に第２ハンド３４ａ，３４ｂが十分にアクセスできる位置に設定したホルダーでは、ホルダーへのウエハＷの搬入をベースプレート６６側からも把持棒６７ａ〜６７ｄの先端側からも行うことができ、また、ホルダーからのウエハＷの搬出をベースプレート６６側からも把持棒６７ａ〜６７ｄの先端側からも行うことができる。
【００８１】
但し、このようなホルダーを用いようとすると、チャンバを相応に大型化する必要が生ずる。また、このホルダーでは、ウエハＷ間の隙間幅とウエハＷとベースプレート６６との間の隙間幅とが異なるので、最もベースプレート６６側に把持されたウエハＷの洗浄後の状態が他のウエハＷの洗浄後の状態と実質的に変わらない場合に用いることができる。
【００８２】
また、第２ハンドとして１枚の半導体ウエハを搬送するものを取り上げたが、処理時のピッチ（洗浄処理装置１００の場合、ホルダー３２ａ・３２ｂにおけるウエハ間隔）に余裕のある場合には、第２ハンドは必ずしも１枚を保持するものでなくともよい。さらに、上記説明においては、被処理体として半導体ウエハを取り上げたが、これに限定されるものではなく、その他の被処理体、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く、さらに被処理体は基板に限定されるものでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、半導体装置やＦＤＰ等の製造のための各種基板の洗浄処理装置やエッチング処理装置、超臨界流体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。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】洗浄処理装置の概略構造を示す斜視図。
【図２】洗浄処理装置の概略構造を示す平面図。
【図３】ロボットの概略構造を示す斜視図。
【図４】係脱部と係合部の概略構造とこれらの係脱状態を示す断面図。
【図５】第１ハンドと第１ハンド載置ステージの概略構造を示す斜視図。
【図６】第１ハンドによるキャリアに収容されたウエハのマッピング方法を示す模式図。
【図７】第２ハンドとハンド載置ステージの概略構造を示す斜視図と、保持ピンの概略構造を示す斜視図と、ウエハを下側で保持した状態を示す斜視図。
【図８】ホルダーの概略構造を示す斜視図と、ホルダー載置ステージの概略構造を示す側面図と、裏面図。
【図９】ホルダーをチャンバに装着した状態を示す断面図。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】別のハンドの概略構造を示す平面図。
【図１３】第１ハンドと第２ハンドの別の配設形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１；キャリア載置部
２；洗浄処理部
３；ウエハ搬送部
１１；載置台
２１；チャンバ
３１；ロボット
３２ａ・３２ｂ；ホルダー
３４ａ・３４ｂ；第２ハンド
３６ａ・３６ｂ；第１ハンド
３７ａ・３７ｂ；第１ハンド載置ステージ
３９；センサ
３９ａ；発光素子
３９ｂ；受光素子
４０；ダミーウエハ収容部
６０；係脱部
６３；係合部
６５ａ〜６５ｄ；保持ピン
６７ａ〜６７ｄ；把持棒
９１ａ・９１ｂ；ポケット
１００；洗浄処理装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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