(57)【要約】【課題】搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能な処理システムを提供する。【解決手段】被処理体Ｗに処理を施す処理システムにおいて、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置２４Ａ〜２４Ｄと、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器２６と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部３８Ａ、３８Ｂを有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構３４と、共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域７６と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構７８とを備える。これにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に処理を施す処理システムにおいて、
前記被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、
前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、
前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、
前記共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域と、
前記冷却用領域に設けられて前記ピック部を冷却するためのピック冷却機構と、
を備えたことを特徴とする処理システム。
【請求項２】
前記共通搬送容器には、減圧雰囲気と大気圧雰囲気とを繰り返し実現可能になされた複数のロードロック室がそれぞれゲートバルブを介して連結されており、前記冷却用容器は前記複数のロードロック室の間に設置されていることを特徴とする請求項１記載の処理システム。
【請求項３】
前記共通搬送容器内と前記冷却用容器内とは連通状態になされていることを特徴とする請求項１又は２記載の処理システム。
【請求項４】
被処理体に処理を施す処理システムにおいて、
前記被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、
前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、
前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、
前記共通搬送容器内に設けられた冷却用領域と、
前記冷却用領域に設けられて前記ピック部を冷却するためのピック冷却機構と、
を備えたことを特徴とする処理システム。
【請求項５】
前記ピック冷却機構は、
冷却台と、
前記冷却台により冷却されると共に前記ピック部により保持される冷却プレートと、
前記冷却プレートを支持することができる支持ピンと、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項６】
前記支持ピンは、前記冷却台から上方へ出没できるように昇降可能になされていることを特徴とする請求項５記載の処理システム。
【請求項７】
前記支持ピンは、前記冷却台に固定させて設けられており、前記搬送機構は昇降可能になされていることを特徴とする請求項５記載の処理システム。
【請求項８】
前記ピック冷却機構は、前記ピック部を冷却するための冷却台を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項９】
前記冷却台は、前記ピック部に接するように、或いは接近するように昇降可能になされていることを特徴とする請求項８記載の処理システム。
【請求項１０】
前記冷却台は固定されており、前記搬送機構は、前記ピック部が前記冷却台に接するように、或いは接近するように昇降可能になされていることを特徴とする請求項８記載の処理システム。
【請求項１１】
前記共通搬送容器には、減圧雰囲気と大気圧雰囲気とを繰り返し実現可能になされたロードロック室がゲートバルブを介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項１２】
被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、
前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、
前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける前記搬送機構の冷却方法において、
前記被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、前記共通搬送容器の側壁に連結した冷却用容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたことを特徴とする搬送機構の冷却方法。
【請求項１３】
被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、
前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、
前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける前記搬送機構の冷却方法において、
前記被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、前記共通搬送容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたことを特徴とする搬送機構の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の半導体ウエハ等の被処理体を処理する処理システム及び搬送機構の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイス等を製造するためには、板状の半導体ウエハやガラス基板等の被処理体に対して、成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、改質処理等の各種の処理を繰り返し施す必要がある。例えば枚葉式の処理装置で複数種類の処理を施す場合には、内部に搬送機構を備えた共通搬送室の周囲に、複数の処理装置をゲートバルブを介して連結している（例えば特許文献１）。そして、上記共通搬送室内の搬送機構を用いて、半導体ウエハを上記各処理装置に向けて順に搬送して半導体ウエハに対して順次所望の処理を施すようになっている。
【０００３】
ここで従来の搬送機構により処理装置に対して半導体ウエハを搬送する時の状況について説明する。図１０は従来の搬送装置と処理装置との位置関係を示す概略構成図である。図１０に示すように、処理装置２は、真空排気が可能になされた処理容器４を有しており、この処理容器４内には、その上に半導体ウエハＷを載置するための載置台６が設けられている。この載置台６には、抵抗加熱ヒータ等よりなる加熱手段８が設けられており、載置される半導体ウエハＷを加熱するようになっている。
【０００４】
上記処理容器４の天井部には、上記載置台６に対向させてシャワーヘッド１０が設けられており、処理容器４内へ必要なガスを導入できるようになっている。また処理容器４の側壁には、半導体ウエハＷの搬出入口１２が設けられており、この搬出入口１２には、ゲートバルブＧを介して図示しない真空の搬送室が設けられている。そして、この真空の搬送室内に半導体ウエハＷを搬出入させる搬送機構１４が設けられている。
【０００５】
この搬送機構１４は、屈伸及び旋回が可能になされたアーム部１６と、このアーム部１６の先端に連結されたピック部１８とによりなっている。そして、このピック部１８を含むアーム部１６の一部を上記搬出入口１２より処理容器４内へ侵入させることにより半導体ウエハＷを搬出入させるようになっている。また、ここで半導体ウエハＷを載置台６上へ載置させるには、図示しない昇降ピンを昇降させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように半導体ウエハの搬出入に伴って搬送機構１４のアーム部１６を処理容器４内へ繰り返し侵入させると、加熱手段８の熱によって高温状態になされた載置台６からの輻射熱や高温状態の半導体ウエハＷを保持するピック部１８からの熱によってアーム部１６の先端側がかなりの高温状態、例えばプロセス条件にもよるが３００℃以上の高温状態になることは避けられない。このため、アーム部１６自体が熱膨張して反りが発生したり、アーム部１６内に設けられている旋回のためのタイミングベルトのテンション等も変化したり、更には回転に用いるベアリングも劣化し、アーム部１６の搬送精度が低下してしまう、といった問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能な処理システム及び搬送機構の冷却方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、前記被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、前記共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域と、前記冷却用領域に設けられて前記ピック部を冷却するためのピック冷却機構と、を備えたことを特徴とする処理システムである。
【００１０】
このように、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構とを備え、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、前記被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、前記共通搬送容器内に設けられた冷却用領域と、前記冷却用領域に設けられて前記ピック部を冷却するためのピック冷却機構と、を備えたことを特徴とする処理システムである。
【００１２】
このように、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、共通搬送容器内に設けられた冷却用領域と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構とを備え、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項１２に係る発明は、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける前記搬送機構の冷却方法において、前記被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、前記共通搬送容器の側壁に連結した冷却用容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたことを特徴とする搬送機構の冷却方法である。
【００１４】
このように、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける搬送機構の冷却方法において、被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、共通搬送容器の側壁に連結した冷却用容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたので、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項１３に係る発明は、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、前記複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、前記共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に前記被処理体を保持するピック部を有して前記被処理体を前記複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける前記搬送機構の冷却方法において、前記被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、前記共通搬送容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたことを特徴とする搬送機構の冷却方法である。
【００１６】
このように、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける搬送機構の冷却方法において、被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、共通搬送容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたので、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る処理システム及び搬送機構の冷却方法によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１及びこれを引用する請求項に係る発明によれば、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構とを備え、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができる。また、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができるので、搬送精度を高く維持できるのみならず、搬送機構に不具合が発生することも抑制することができる。更には、より温度の高い被処理体も搬送することができる。
【００１８】
請求項４及びこれを引用する請求項に係る発明によれば、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構と、共通搬送容器内に設けられた冷却用領域と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構とを備え、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができる。また、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができるので、搬送精度を高く維持できるのみならず、搬送機構に不具合が発生することも抑制することができる。更には、より温度の高い被処理体も搬送することができる。
【００１９】
請求項１２及び請求項１３に係る発明によれば、被処理体に対して処理を施す複数の処理装置と、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部を有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構とを有する処理システムにおける搬送機構の冷却方法において、被処理体を保持することにより加熱された前記ピック部を、共通搬送容器の側壁に連結した冷却用容器内の冷却用領域に設けられたピック冷却機構により冷却するようにしたので、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することが可能となる。また、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができるので、搬送精度を高く維持できるのみならず、搬送機構に不具合が発生することも抑制することができる。更には、より温度の高い被処理体も搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る処理システムの一例を示す概略平面図である。
【図２】図１に示す処理システムにおける共通搬送容器と冷却用領域の部分を示す概略断面図である。
【図３】ピック部で半導体ウエハや冷却プレートを保持している状態を示す平面図である。
【図４】搬送機構のピック部を冷却するための各工程を示す図である。
【図５】本発明の処理システムのシミュレーションによる評価実験の結果を示すグラフである。
【図６】本発明の処理システムの第２変形実施例の搬送機構のピック部を冷却するための各工程を示す図である。
【図７】本発明の処理システムの第２変形実施例の冷却台の部分を示す断面図である。
【図８】本発明の第２変形実施例におけるピック部を冷却するための各工程を示す図である。
【図９】共通搬送容器内の空きスペースに冷却用領域を設けた処理システムの一例を示す部分概略平面図である。
【図１０】従来の搬送装置と処理装置との位置関係を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る処理システム及び搬送機構の冷却方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る処理システムの一例を示す概略平面図、図２は図１に示す処理システムにおける共通搬送容器と冷却用領域の部分を示す概略断面図、図３はピック部で半導体ウエハや冷却プレートを保持している状態を示す平面図である。
【００２２】
まず、本発明に係る処理システムの一例について説明する。図１及び図２に示すように、この処理システム２２は、真空引き可能になされた４つの処理装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを有している。これらの処理装置２４Ａ〜２４Ｄとしては、成膜処理やエッチング処理等の真空雰囲気下で行われる全ての処理装置が適用される。特に少なくとも成膜処理やアニール処理等の熱処理を行う処理装置が含まれる。これらの処理装置２４Ａ〜２４Ｄは、真空引き可能になされた七角形状の共通搬送容器２６の周囲にそれぞれゲートバルブＧを介して接続されている。また、この処理システム２２は、上記共通搬送容器２６内に対して、この真空を破ることなく被処理体としての半導体ウエハＷを搬送するためのロードロック室３０Ａ、３０Ｂを有しており、両ロードロック室３０Ａ、３０Ｂは上記共通搬送容器２６にそれぞれゲートバルブＧを介して連結されている。上記各ロードロック室３０Ａ、３０Ｂは、減圧雰囲気（真空雰囲気）と大気圧雰囲気とに繰り返し実現可能になされている。
【００２３】
そして、上記各処理装置２４Ａ〜２４Ｄ内には、半導体ウエハＷを載置するための載置台３２Ａ〜３２Ｄがそれぞれ設けられている。また、上記共通搬送容器２６内には、半導体ウエハＷを搬送するために屈伸及び旋回可能になされた搬送機構３４が設けられ、各処理装置２４Ａ〜２４Ｄ間及びこれらと各ロードロック室３０Ａ、３０Ｂとの間で半導体ウエハＷを移載できるようになっている。具体的には、この搬送機構３４は、上述のように屈伸及び旋回可能になされた２つのアーム部３６Ａ、３６Ｂと、これらのアーム部３６Ａ、３６Ｂの各先端に設けられたピック部３８Ａ、３８Ｂとにより主に構成されており、これらのピック部３８Ａ、３８Ｂ上に半導体ウエハＷを直接的に載置保持して、上述のように搬送できるようになっている。図２ではアーム部は１つ記載して他方の記載は省略しているが、実際には図１に示すように２個設けられている。
【００２４】
また各ロードロック室３０Ａ、３０Ｂ内には、半導体ウエハＷを一時的に保持するためにベース台４０Ａ、４０Ｂがそれぞれ設けられている。また上記ロードロック室３０Ａ、３０Ｂの反対側には、それぞれゲートバルブＧを介して横長のロードモジュール４２が取り付けられ、このロードモジュール４２の一側には、複数枚の半導体ウエハを収容できるカセット（図示せず）を載置するＩ／Ｏポート４４が設けられている。そして、このロードモジュール４２内には、屈伸及び旋回可能になされた大気側搬送機構４６が設けられている。
【００２５】
この大気側搬送機構４６は、上述のように屈伸及び旋回可能になされた２つのアーム部４８と、このアーム部４８の先端に設けられた２つのピック部５０とにより主に構成されており、これらのピック部５０上に半導体ウエハＷを直接的に載置保持して搬送できるようになっている。また、この大気側搬送機構４６は案内レール５２に沿ってその長手方向へ移動可能になされている。そして、このロードモジュール４２の一端には、半導体ウエハＷの位置合わせ及び方向付けを行うオリエンタ５４が設けられており、処理装置２４Ａ〜２４Ｄに半導体ウエハＷを搬入する前に、ここで半導体ウエハＷの位置合わせ及び方向付けを行うようになっている。
【００２６】
そして、上記共通搬送容器２６は、アルミニウムやアルミニウム合金等により箱状に成形されている。この共通搬送容器２６の側壁には、上記各処理装置２４Ａ〜２４Ｂ及び各ロードロック室３０Ａ、３０Ｂに対応させて半導体ウエハを搬出入させる搬出入口５６が形成されており、ここにゲートバルブＧを介して上記各装置が連結されている。
【００２７】
この共通搬送容器２６には、ガス導入口５８及びガス排出口６０が設けられており、このガス導入口５８を介して不活性ガスとして例えばＮ２ ガスを導入できるようになっていると共に、上記ガス排出口６０より内部雰囲気を真空引きできるようになっている。この共通搬送容器２６内は、稼働時には常時真空雰囲気になされている。
【００２８】
そして、この共通搬送容器２６内に設けられる上記搬送機構３４は、前述したように、ここでは２つのアーム部３６Ａ、３６Ｂと、これらの先端に連結したピック部３８Ａ、３８Ｂとを主に有している。
【００２９】
具体的には、上記各アーム部３６Ａ、３６Ｂは、例えば二軸構造の駆動軸６２に取り付けられており、上記各アーム部３６Ａ、３６Ｂは、その基端部側より第１アーム６４、第２アーム６６及び第３アーム６８を、この順序で相互に屈曲可能に直列に連結してそれぞれ形成されており、水平方向へ向けて伸縮できるようになっている。そして、第３アーム６８の先端に上記ピック部３８Ａ、３８Ｂが取り付けられている。そして、上記２つのアーム部３６Ａ、３６Ｂは交互に選択的に屈伸乃至伸縮できるようになっている。
【００３０】
ここで、上記第１アーム６４及び第２アーム６６は、アルミニウムやアルミニウム合金等により細長い箱状に成形されており、その中に屈伸動作に必要なプーリやタイミングベルト（図示せず）が設けられている。また第３アーム６８は、アルミニウムやアルミニウム合金等により短い板状に形成されており、この先端に上述したように、ピック部３８Ａ、３８Ｂが連結されている。上記ピック部３８Ａ、３８Ｂは、２股状に成形されており、この材料は、例えばアルミナや窒化アルミやシリコンカーバイトのようなセラミック材よりなる。
【００３１】
そして、この七角形状になされた共通搬送容器２６の最後の残りの一辺の側壁には、冷却用容器７０が連結されている。図１においては、この冷却用容器７０は、上記２つのロードロック室３０Ａ、３０Ｂ間に設置されている。この冷却用容器７０は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金やステンレススチールよりなり、一側が開放された箱状に成型されている。そして、この開放端部に形成されたフランジ部７０Ａと、共通搬送容器２６側のフランジ部２６Ａとの間にＯリング等のシール部材７２を介してボルト７４により気密に接続固定している。
【００３２】
これにより、上記共通搬送容器２６内と冷却用容器７０内とは連通状態になされている。そして、この冷却用容器７０内は、冷却用領域７６として形成されている。そして、この冷却用領域７６内には、上記ピック部３８Ａ、３８Ｂを冷却するための本発明の特徴とするピック冷却機構７８が設けられる。具体的には、上記ピック冷却機構７８は、冷却台８０と、この冷却台８０上に載置されている薄板状の冷却プレート８２と、上記冷却プレート８２を支持することができる冷却ピン８４とにより構成されている。そして、後述するように上記冷却プレート８２は上記ピック部３８Ａ、３８Ｂにより必要に応じて一時的に保持されて、このピック部３８Ａ、３８Ｂを冷却するようになっている。
【００３３】
上記冷却台８０は、冷却用容器７０の底部より支柱８６により起立させるようにして支持される。尚、この支柱８６を設けないで、冷却台８０を冷却用容器７０の底部に直接設置するようにしてもよい。この冷却台８０は、冷却プレート８２の直径と同じか、これよりも僅かに大きく設定されている。この冷却台８０には、冷却手段８８が設けられており、この冷却台８０自体を冷却するようになっている。
【００３４】
ここでは、上記冷却手段８８として上記冷却台８０の略全面に亘って設けられた冷媒流路９０を有しており、この冷媒流路９０内に冷媒を流すことにより上述したように冷却台８０を冷却するようになっている。この冷媒としては、冷却水を用いることができ、この冷媒自体の温度も調整可能になされている。上記冷却台８０は、半導体ウエハＷに対して汚染のおそれの少ないアルミニウムやアルミニウム合金やステンレススチール等により形成されている。
【００３５】
また上記冷却プレート８２の大きさは、半導体ウエハＷと略同じ直径になされており、またその重量も半導体ウエハＷと略同じに設定されている。この冷却プレート８２も、上記冷却台８０と同じように、半導体ウエハＷに対して汚染のおそれの少ないアルミニウムやアルミニウム合金やステンレススチール等により形成されている。
【００３６】
そして、上記支持ピン８４は、ここではリフタ機構９２の一部として形成されている。すなわち、上記冷却プレート８２を押し上げ、引き下げるリフタ機構９２が設けられている。このリフタ機構９２は、３本（図示例では２本のみ記す）の上記支持ピン８４を有しており、上記冷却プレート８２の周辺部に対応させてその周方向に沿って等間隔で配置されている。図３に支持ピン８４とピック部３８Ａ、３８Ｂとの上下方向における位置関係を示しており、ピック部３８Ａ、３８Ｂの移動時に両者が干渉しないようになっている。
【００３７】
上記支持ピン８４の下端部は円弧状になされた昇降板９４により共通に支持されている。この支持ピン８４は熱伝導性が良好な材料、例えばアルミニウムやアルミニウム合金やステンレススチール等により形成されている。そして、この昇降板９４は、容器底部を貫通させて設けた昇降ロッド９６の上端で支持されると共に、この昇降ロッド９６は、アクチュエータ９８により昇降可能になされている。また、上記容器底部に対する昇降ロッド９６の貫通部には、冷却用容器７０内の気密性を維持しつつ上記昇降ロッド９６の上下動を許容する金属製のベローズ１００が設けられている。
【００３８】
そして、上記冷却台８０には、上記支持ピン８４を挿通させるためのピン挿通孔１０２が設けられており、上記ピック部３８Ａ、３８Ｂの冷却時に冷却プレート８２を上下移動させるために上記支持ピン８４を昇降させて、このピン挿通孔１０２より上方へ出没させることができるようになっている。
【００３９】
ここで図１に戻って、この処理システムの全体の動作は、コンピュータよりなるシステム制御部１０８により、予め作成されたプログラムに基づいて制御されるようになっている。この際、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリー、ハードディスク等よりなる記憶媒体１１０に、各構成部の制御を行うための命令を含むプログラムを格納しておき、このプログラムに基づいて所定の条件で処理を行うように各構成部を制御させる。
【００４０】
次に、以上のように、処理システム２２の動作について説明する。まず、最初に処理システム２２における半導体ウエハの概略的な流れについて説明する。Ｉ／Ｏポート４４に設置されたカセット容器（図示せず）からは、未処理の半導体ウエハＷが大気側搬送機構４６によりロードモジュール４２内に取り込まれ、この取り込まれた半導体ウエハＷはロードモジュール４２の一端に設けたオリエンタ５４へ搬送されて、ここで位置決め及び方向付けがなされる。上記半導体ウエハＷは例えば直径が３００ｍｍの板状のシリコン基板よりなる。
【００４１】
位置決め等がなされた半導体ウエハＷは、上記大気側搬送機構４６により再度搬送され、２つのロードロック室３０Ａ、３０Ｂの内のいずれか一方のロードロック室内へ搬入される。このロードロック室内が真空引きされた後に、予め真空引きされた共通搬送容器２６内の搬送機構３４を用いて、上記ロードロック室内の半導体ウエハＷが共通搬送容器２６内に取り込まれる。
【００４２】
そして、この共通搬送容器２６内へ取り込まれた未処理の半導体ウエハは、搬送機構３４によって各処理装置２４Ａ〜２４Ｄへ必要に応じて順次搬送され、各処理装置２４Ａ〜２４Ｄ内においてそれぞれ所定の処理が施されることになる。例えば半導体ウエハＷに対して、成膜処理やエッチング処理や酸化拡散処理等の熱処理が施されることになる。ここで施された処理の態様によっては半導体ウエハＷは例えば３００〜９００℃程度の高温状態になっている。
【００４３】
このようにして施すべき各種の処理が全て施されて処理済みとなった半導体ウエハＷは、搬送機構３４により２つのロードロック室３０Ａ、３０Ｂの内のいずれか一方のロードロック室内へ搬入される。そして、このロードロック室内を大気圧復帰し、大気圧復帰後に、このロードロック室内の半導体ウエハＷは大気側搬送機構４６を用いてロードモジュール４２内へ取り込まれ、更に、Ｉ／Ｏポート４４の処理済み半導体ウエハ用のカセット容器（図示せず）内へ収容されることになる。そして、以上の動作が繰り返し行われて、半導体ウエハＷは連続的に処理される。
【００４４】
ところで、上述したように半導体ウエハＷの処理が繰り返し行われると、搬送機構３４のピック部３８Ａ、３８Ｂは高温状態の半導体ウエハＷを繰り返し保持することになるので、この半導体ウエハＷの熱がピック部３８Ａ、３８Ｂを伝導してアーム部３６Ａ、３６Ｂの全体が昇温される。しかしながら、本発明では、ピック部３８Ａ、３８Ｂを冷却するためのピック冷却機構７８を設けているので、上記ピック部３８Ａ、３８Ｂ及びアーム部３６Ａ、３６Ｂの過度の昇温は抑制されることになり、搬送機構３４の搬送精度が低下したり、搬送機構３４自体に不具合が生ずることを防止することができる。
【００４５】
すなわち、上述したように半導体ウエハＷが連続的に繰り返し処理されているとはいえ、処理態様によっては搬送機構３４には、動作を必要としない待機期間が生じることになる。例えば十数秒程度でも待機期間が生じたならば、この待機期間の時にピック部３８Ａ、３８Ｂでピック冷却機構７８の冷却プレート８２を保持するようにして、この冷却プレート８２の冷熱でピック部３８Ａ、３８Ｂを冷却するようにする。
【００４６】
この時のピック部の冷却の方法について図４も参照して説明する。図４は搬送機構のピック部を冷却するための各工程を示す図である。ここでは、一方のピック部３８Ａを冷却する場合について説明するが、他方のピック部３８Ｂを冷却する場合も同様にして行われる。まず、冷却用容器７０内に設けたピック冷却機構７８にあっては、冷却台８０に設けた冷却手段８８の一部である冷媒通路９０には冷媒が流されており、この冷却台８０を所定の温度、例えば１０〜３５℃程度に冷却している。そして、この冷却台８０上に載置されている冷却プレート８２も上記した温度と同じ温度に冷却されている。
【００４７】
そして、図４（Ａ）に示すように、搬送機構３４の待機期間が訪れたならば、まず、図４（Ｂ）に示すように、リフタ機構９２の支持ピン８４を上昇させることにより、この支持ピン８４の上端で冷却台８０上の冷却プレート８２を突き上げて、これを上方へ押し上げる。次に、図４（Ｃ）に示すように、アーム３６Ａを伸長させることによってこの先端に設けられているピック部３８Ａを上方へ押し上げられている冷却プレート８２の下方へ侵入させる。この際、支持ピン８４とピック部３８Ｂとは干渉することはない（図３参照）。
【００４８】
このように、冷却プレート８２の下方にピック部３８Ａを侵入させたならば、再度、図４（Ｄ）に示すように、リフタ機構９２を駆動して、今度は支持ピン８４を下方へ降下させる。これにより、支持ピン８４の上端で支持していた冷却プレート８２をピック部３８Ａに移載し、これに保持させる。これにより、冷却されている冷却プレート８２の冷熱によりピック部３８Ａは冷却されることになる。この冷却プレート８２を保持している時間は、長い程冷却効果は高まるが、僅か数秒程度でも十分にピック部３８Ａを冷却することができる。尚、ここで搬送機構３４が上下方向、すなわちＺ軸方向へ移動できるような昇降機構を有している場合には、支持ピン８４を移動させないでピック部３８Ａを上方へ移動させて冷却プレート８２を保持するようにしてもよい。
【００４９】
このように、ピック部３８Ａを冷却したならば、次に、図４（Ｅ）に示すように、リフタ機構９２を駆動して支持ピン８４を再度上昇させる。これにより、ピック部３８Ａで保持していた冷却プレート８２を支持ピン８４の上端で突き上げてこれを上方へ押し上げ、これにより、冷却プレート８２をピック部３８Ａから支持ピン８４へ移載させる。尚、ここで搬送機構３４が上下方向、すなわちＺ軸方向へ移動できるような昇降機構を有している場合には、支持ピン８４を移動させないでピック部３８Ａを下方へ移動させて冷却プレート８２を支持ピン８４に保持させるようにしてもよい。
【００５０】
そして、次に図４（Ｆ）に示すように、アーム部３６Ａを縮退させて冷却プレート８２の下方よりピック部３８Ａを抜き出して退避させる。その後、リフタ機構９２を駆動して支持ピン８４を降下させて、支持ピン８４で支持していた冷却プレート８２を冷却台８０上に載置させ、この冷却プレート８２を冷却台８０により、次の冷却操作に備えて冷却しておくことになる。図４（Ｄ）に示す冷却時間を例えば３秒程度と仮定すると、図４（Ａ）〜図４（Ｆ）に示す各工程を完了するまでの時間は、僅か７秒前後であり、僅かな待機時間が存在すれば、上述したように搬送機構３４の冷却を容易に且つ迅速に行うことができる。上述したように他方のアーム部３６Ｂのピック部３８Ｂも上述したと同様に冷却することができる。従って、アーム部３６Ａ、３６Ｂも含む搬送機構３４の全体を冷却することができる。
【００５１】
このように、被処理体に処理を施す処理システムにおいて、被処理体である例えば半導体ウエハＷに対して処理を施す複数の処理装置２４Ａ〜２４Ｄと、複数の処理装置がその周辺に連結された共通搬送容器２６と、共通搬送容器内に設けられて、屈伸及び旋回可能になされると共に先端に被処理体を保持するピック部３８Ａ、３８Ｂを有して被処理体を複数の処理装置に対して搬送する搬送機構３４と、共通搬送容器の側壁に冷却用容器を連結させて設けることにより形成された冷却用領域７６と、冷却用領域に設けられてピック部を冷却するためのピック冷却機構７８とを備え、搬送機構の待機時にピック冷却機構によりピック部を冷却させるようにすることにより、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができる。また、搬送機構自体の過度の昇温を抑制することができるので、搬送精度を高く維持できるのみならず、搬送機構に不具合が発生することも抑制することができる。更には、より温度の高い被処理体も搬送することができる。
【００５２】
＜評価実験＞
次に、本発明の処理システムについてシミュレーションによって評価実験を行ったので、その評価結果について図５も参照して説明する。図５は本発明の処理システムのシミュレーションによる評価実験の結果を示すグラフであり、ここでは比較例として行われた従来の処理システムの実験結果も併記してある。
【００５３】
図５において、曲線Ａは９００℃の半導体ウエハを従来の処理システム（冷却なし）で１時間に５０枚の割合で搬送した時のピック部の温度変化を示すグラフである。曲線Ｂは９００℃の半導体ウエハを本発明の処理システム（冷却あり）で１時間に１００枚の割合で搬送した時のピック部の温度変化を示すグラフであり、曲線Ｂでは１枚の半導体ウエハを搬送する毎に図４（Ｄ）に示すように、ピック部上に冷却プレート８２を３秒間保持してピック部の冷却を行うようにしている。この場合、冷媒の温度は２５℃に設定している。
【００５４】
この結果、図５に示すグラフから明らかなように、曲線Ａで示すようにピック部の冷却を行っていない従来の処理システムでは高温の半導体ウエハを搬送する毎にピック部の温度は次第に上昇し、１０００秒程度経過した頃よりピック部の温度は約４００〜４４０℃程度の範囲内の高い温度で飽和している。これに対して、曲線Ｂで示すようにピック部の冷却操作で行っている本発明の処理システムでは、従来の処理システムの搬送枚数の２倍の数の半導体ウエハを搬送しているにもかかわらず、ピック部の温度は約７０〜１１０℃程度の範囲内で安定しており、ピック部の温度上昇を大幅に抑制することができることを確認することができた。
【００５５】
＜第１変形実施例＞
次に、本発明の第１変形実施例について図６も参照して説明する。図６は本発明の処理システムの第２変形実施例の搬送機構のピック部を冷却するための各工程を示す図である。尚、図１乃至図４に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。先の図２に示した実施例では、支持ピン８４をリフタ機構９２の一部として用いることにより昇降可能としたが、これに限定されず、この支持ピン８４を冷却手段８８によって冷却されている冷却台８０上に起立させて固定して設けるようにしてもよい。ここでは、冷却プレート８２は熱伝導性の良好な材料よりなる支持ピン８４を介して冷却台８０の冷熱によって冷却されることになる。そして、この場合には、冷却台８０とピック搬送機構３４の内の少なくともいずれか一方を上下方向、すなわちＺ軸方向へ昇降可能になるように昇降機能を設けておく。
【００５６】
この場合には、図６（Ａ）に示すように、通常時には冷却プレート８２は、冷却台８０上に起立させて設けた支持ピン８４の上端で支持されている。この状態から図６（Ｂ）に示すようにアーム部３６Ａを伸長させることによってピック部３８Ａを冷却プレート８２の下方へ侵入させる。
【００５７】
次に、図６（Ｃ）に示すように、冷却台８０を降下させるか、或いはピック部３８Ａを上昇させて冷却プレート８２を支持ピン８４からピック部３８Ａへ移載する。この状態を所定の時間だけ維持することによりピック部３８Ａを冷却する。そして、所定の時間の冷却が完了したならば、次に図６（Ｄ）に示すように、図６（Ｃ）の場合とは逆に冷却台８０を上昇させるか、或いはピック部３８Ａを降下させて冷却プレート８２をピック部３８Ａから支持ピン８４へ移載する。
【００５８】
次に、図６（Ｅ）に示すように、アーム部３６Ａを縮退させて冷却プレート８２の下方よりピック部３８Ａを抜き出して退避させる。以上のようにしてピック部３８Ａを冷却することができる。他方のピック部３８Ｂに対しても上述したと同様な工程を経ることによって冷却することができる。この場合にも、先に図２乃至図４を参照して説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００５９】
＜第２変形実施例＞
次に本発明の第２変形実施例について図７を参照して説明する。図７は本発明の処理システムの第２変形実施例の冷却台の部分を示す断面図である。尚、図１乃至図４に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。また、図７に示されていない部分の構成は、図１乃至図３に示す構成と同様に構成されている。
【００６０】
先の各実施例では、主に搬送機構３４及び冷却台８０は上下方向へは移動しないで共に固定されている場合を例にとって説明したが、これに限定されず、ここでは搬送機構３４及び冷却台８０の少なくともいずれか一方を上下方向、すなわちＺ軸方向へ移動できるように構成しており、且つ冷却プレート８２及び支持ピン８４（図２乃至図４参照）を共に設けないようにしている。
【００６１】
ここでは、冷却台８０が上下方向へ昇降できるように構成した場合を例にとって説明する。図７に示すように、ここではピック冷却機構７８として冷却台８０には先の各実施例で用いた冷却プレート８２や支持ピン８４を設けておらず、これに替えて、上記冷却台８０の支柱８６に、これを上下移動させる昇降機構１２０を設けている。具体的には、上記冷却用容器７０の底部を区画する底部区画壁７０Ａに開口１２２を形成し、この開口１２２に冷却手段８８が設けられた冷却台８０を支持する支柱８６を貫通させて設けている。
【００６２】
そして、この支柱８６に、上記昇降機構１２０を構成するアクチュエータ１２４を設けて上記冷却台８０を上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降移動できるようにしている。また上記底部区画壁７０Ａの開口１２２の周辺部と支柱８６との間に伸縮可能になされた金属製のベローズ１２６が介設されており、冷却用容器７０内の気密精を維持しつつ冷却台８０の昇降移動を許容できるようになっている。
【００６３】
図８は上記本発明の第２変形実施例におけるピック部を冷却するための各工程を示す図である。上述のように構成した第２変形実施例では、図８（Ａ）に示す状態から図８（Ｂ）に示すようにアーム部３６Ａを伸長させることによってピック部３８Ａを冷却手段８８によって冷却されている冷却台８０の上方へ位置させる。次に図８（Ｃ）に示すように、冷却台８０を上昇させることによってこの冷却台８０を上記ピック部３８Ａの下面側に当接させた状態で停止する。この状態を所定の時間だけ維持することにより、冷却台８０の上面とピック部３８Ａの下面とは直接的に接触しているので、ピック部３８Ａを冷却することができる。そして、所定の時間の冷却が完了したならば、次に図８（Ｄ）に示すように、図８（Ｃ）の場合とは逆に冷却台８０を降下させる。
【００６４】
次に図８（Ｅ）に示すように、アーム部３６Ａを縮退させて退避させる。以上のようにしてピック部３８Ａを冷却することができる。他方のピック部３８Ｂに対しても上述したと同様な工程を経ることによって冷却することができる。この場合にも、先に図２乃至図４を参照して説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。また、ここで搬送機構３４を上下方向へ昇降可能に構成した場合には、図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）に示す各工程の時に、ピック部側を上下方向に昇降させるようにしてピック部の冷却を行うようにしてもよい。
【００６５】
更に、図８（Ｃ）ではピック部３８Ａの下面と冷却台８０の上面とを直接的に接触させるようにしたが、これに限定されず、両者間に僅かな隙間、例えば１ｍｍ以下の隙間が生ずるように接近させた状態とし、ピック部３８Ａと冷却台８０とが直接的に接触させないようにした状態でピック部３８Ａを冷却するようにしてもよい。このように両者を非接触とした場合には、主として輻射によりピック部３８Ａを冷却することができる。
【００６６】
また、この場合には、ピック部３８Ａと冷却台８０とを非接触としたことから、ピック部３８Ａの冷却効率は少し減少するが、ピック部３８Ａ側が冷却台８０より汚染されることを防止することができる。
【００６７】
尚、以上の各実施例においては、共通搬送容器２８の側壁、具体的には２つのロードロック室３０Ａ、３０Ｂ間に冷却用容器７０を取り付けて内部に冷却用領域７６を形成し、ピック冷却機構７８を、この冷却用領域７６に位置させて設けるようにしたが、この位置に限定されず、共通搬送容器２８の周辺部に他に空きスペースがあるならばその空きスペースにピック冷却機構７８を設けるようにしてもよい。
【００６８】
また更に、共通搬送容器７０内が広くて、これ自体に空きスペースがある場合には、この空きスペースを冷却用領域７６として用い、ここに上述した各実施例に示したようなピック冷却機構７８の一部を形成する冷却台８０等を設けるようにしてもよい。図９は上述したように、共通搬送容器内の空きスペースに冷却用領域を設けた処理システムの一例を示す部分概略平面図である。尚、先に説明した構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略している。図９に示すように、ここでは共通搬送容器２６の一部の空きスペースに冷却用領域７６を設定し、この部分にピック部３８Ａ、３８Ｂを冷却する冷却台８０等を設けるようにしている。
【００６９】
特に、搬送機構３４の各アーム部３６Ａ、３６Ｂを共に縮退させた状態で旋回した時の軌跡内に、上記冷却用領域７６を設定した場合には、支持ピン８４とアーム部３６Ａ、３６Ｂとの干渉を避けるために図８に示したような支持ピン８４を有していない第２変形実施例のピック冷却機構７８を設けるようにする。また上記各実施例では、搬送機構３４の待機期間にピック部３８Ａ、３８Ｂの冷却操作を行うようにしたが、これに限定されず、定期的に、不定期的に、或いは一定の枚数の半導体ウエハを処理する毎にピック部３８Ａ、３８Ｂの冷却操作を行うようにしてもよい。また更に、上記各実施例では冷却手段８８として冷却台８０に形成した冷媒流路９０に冷媒を流すようにしたが、これに限定されず、例えばペルチェ素子等を用いるようにしてもよい。
【００７０】
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
２２  処理システム
２４Ａ〜２４Ｄ  処理装置
２６  共通搬送容器
３０Ａ，３０Ｂ  ロードロック室
３２Ａ〜３２Ｄ  載置台
３４  搬送機構
３６Ａ，３６Ｂ  アーム部
３８Ａ，３８Ｂ  ピック部
７０  冷却用容器
７６  冷却用領域
７８  ピック冷却機構
８０  冷却台
８２  冷却プレート
８４  支持ピン
８８  冷却手段
９０  冷媒流路
９２  リフタ機構
１２０  昇降機構
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2011210757.tif 000003
【図２】
2011210757.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011210757.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011210757.tif 000008
【図７】
2011210757.tif 000009
【図８】
2011210757.tif 000010
【図９】
2011210757.tif 000011
【図１０】
2011210757.tif 000012