(57)【要約】この回転駆動装置は、電源７１からの供給電圧によってサーボモータ３０のトルクを発生するトルク発生回路７２と、モータの回転を制御するモータ制御回路７３とを具備し、トルク発生回路７２中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出するコンデンサ７６を設けると共に、コンデンサ７６にて検出された電圧低下情報を上位コントローラ７０に伝達可能に形成する。上位コントローラ７０は、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報とを予め記憶すると共に、電圧低下情報と復電情報及びモータの回転制御パターン情報とを比較処理し、その制御信号に基づいてサーボモータ３０の回転を制御する。そして、駆動中の電圧低下に対応して回転を制御して駆動時間の増加を抑制し、スループットの向上及び電圧低下による回転停止による振動の抑制を図る。
2004025820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、モータの回転を制御するモータ制御回路と、前記モータの回転速度を検出し検出された検出信号を前記モータ制御回路に伝達する回転検出手段と、前記モータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段と、を具備する回転駆動装置であって、
前記トルク発生回路中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段を設けると共に、この電圧検出手段にて検出された電圧低下情報を前記制御手段に伝達可能に形成し、
前記制御手段は、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報と、を予め記憶すると共に、前記電圧低下情報と復電情報及びモータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にする、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の回転駆動装置において、
前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転に制御可能に形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載の回転駆動装置において、
前記モータの回転制御パターンを、加速回転、高速定速回転及び減速回転に設定し、
前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、復電後、再び加速回転を行うように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の回転駆動装置において、
前記モータの回転制御パターンを、加速回転、高速定速回転及び減速回転に設定し、
前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、復電後、電圧低下時の加速回転の補正を行うように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載の回転駆動装置において、
前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの加速回転終了時間に合わせて回転制御パターンの加速回転より加速度を上げて行うように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求の範囲第４項に記載の回転駆動装置において、
前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの加速回転と同じにし、前記モータの高速定速回転を、前記回転制御パターンの高速定速回転の時間と同じにし、かつ、前記モータの減速回転を、前記回転制御パターンの減速回転終了時間に合わせるよう減速加速度を上げて行うように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
請求の範囲第４項に記載の回転駆動装置において、
前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの高速定速回転より高速になるまで行い、前記モータを高速で定速回転した後、前記回転制御パターンの減速回転終了時間に合わせるように減速回転するように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項に記載の回転駆動装置において、
前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、瞬時停電時間の経過後、前記モータの回転を停止可能に形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項９】
少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、モータの回転を制御するモータ制御回路と、前記モータの回転速度を検出し検出された検出信号を前記モータ制御回路に伝達する回転検出手段と、前記モータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段と、を具備する回転駆動装置であって、
前記トルク発生回路中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段を設けると共に、この電圧検出手段にて検出された電圧低下情報を直接前記モータ制御回路に伝達可能に形成し、
前記モータ制御回路は、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報を記憶し、
前記制御手段は、復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報を記憶し、この回転制御パターン情報を予め前記モータ制御回路に転送しておき、
前記モータ制御回路は、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にする、ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１０】
少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、このトルク発生回路中に設けられ供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段とを有する回転駆動装置において、
所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報とを予め記憶すると共に、
前記電圧検出手段によって検出された電圧低下情報を入手し、この電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にする、ことを特徴とする回転駆動方法。
【請求項１１】
請求の範囲第１０項に記載の回転駆動方法であって、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理するのは、前記トルク発生器を介して前記モータを制御するモータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段であることを特徴とする回転駆動方法。
【請求項１２】
請求の範囲第１０項に記載の回転駆動方法であって、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理するのは、前記トルク発生器を介して前記モータを制御するモータ制御回路であることを特徴とする回転駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、回転駆動装置及び回転駆動方法に関するもので、更に詳細には、駆動中の電圧低下に対応可能な回転駆動装置及び回転駆動方法に関するものである。
【背景技術】  例えば、半導体デバイスの製造装置においては、被処理体例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）を、搬送機構を用いて搬入・搬出部から処理部例えば洗浄・乾燥処理部に搬送移動し、洗浄・乾燥処理部において、回転機構を具備するロータにて保持されたウエハ等に所定の薬液や純水等を供給して洗浄することによって、ウエハ等からパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーション、エッチング処理後のポリマー等を除去した後、窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスや揮発性及び親水性のＩＰＡ蒸気等によってウエハ等から液滴を除去してウエハ等を乾燥する。その後、洗浄・乾燥処理部からウエハ等を取り出し再び搬送機構を用いてウエハ等を搬入・搬出部に搬送するという作業が行われる。
このような半導体製造装置において、ロータは勿論、搬送機構の駆動源に、電源からの供給電圧によって駆動するモータ（回転駆動装置）が使用されている。
ところで、装置の稼働中に、モータへの供給電圧が低下する事態が生じる。この場合、ロータや搬送機構の保護のため、処理を即時中断しているが、処理を中止することによって、ウエハ等の品質低下の要因となっている。
そこで、従来では、停電等により供給電圧が低下したとき、電源保持手段からの供給電源により処理状態を記憶し、電圧低下が回復した後に、記憶された処理状態データを参照して処理を継続する方法が採用されている。これは、例えば、日本国特許第２７２３７６４号公報の段落番号００１１，００２４〜００２８，００３１、並びに図４及び図５に開示されている。また、停電が発生した場合は、予備電源から予備電力の供給を受けて処理の続行可能なウエハ等の搬送や処理を続行する方法も知られている。これは、例えば、日本国特許公報、特開平１０−１５００１４号公報の段落番号００３３，００４０，００４１及び図５に開示されている。
しかしながら、供給電圧が低下したとき、電源保持手段からの供給電源により処理状態を記憶し、電圧低下が回復した後に、記憶された処理状態データを参照して処理を継続する方法においては、供給電圧が低下した場合、装置の運転（駆動）を一端停止し、電圧低下が回復した後に、運転（駆動）を再開するため、駆動時間が増加しスループットの低下を招くばかりか、装置の駆動部が特に加速回転中あるいは高速回転中に回転を停止すると、振動等によりウエハ等にダメージを与えるという問題があった。また、停電が発生した場合に、予備電源から予備電力の供給を受けて処理を続行する方法においては、処理時間が大幅に増加する問題はないが、主電源から予備電源に切り換える際に、一時的に装置の駆動が停止するため、その分駆動時間が増加してスループットの低下を招くばかりか、上述したように、装置の駆動部が特に加速回転中あるいは高速回転中に回転を停止すると、振動等によりウエハ等にダメージを与えるという問題があった。
ところで、供給電圧が低下する事態は必ずしも停電時のみではなく、瞬時的に電圧が低下し、その後復電（回復）する瞬時停電の場合もある。なお、瞬時停電の場合は、装置側で対応するよう規格化されている。
このような瞬時停電時においても、装置の駆動を停止することは、駆動時間の増加及びスループットの低下を招くと共に、回転駆動にあっては回転停止による振動によってウエハ等にダメージを与えるという問題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、駆動中の電圧低下に対応して回転を制御して駆動時間の増加の抑制を図ると共に、スループットの向上を図り、かつ、電圧低下における回転停止による振動の抑制を図れるようにした回転駆動装置を提供することを課題とする。
【発明の開示】
本発明の第１の特徴は、少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、モータの回転を制御するモータ制御回路と、前記モータの回転速度を検出し検出された検出信号を前記モータ制御回路に伝達する回転検出手段と、前記モータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段と、を具備する回転駆動装置であって、前記トルク発生回路中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段を設けると共に、この電圧検出手段にて検出された電圧低下情報を前記制御手段に伝達可能に形成し、前記制御手段は、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報と、を予め記憶すると共に、前記電圧低下情報と復電情報及びモータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にすることである。
したがって、駆動中に電圧低下が生じた場合を検知し、電圧低下が瞬時停電の場合は、電圧低下に対応してモータの回転を制御することができるので、駆動時間の増加を抑制すると共に、スループットの向上を図ることができる。
本発明の第２の特徴は、前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転に制御可能に形成してなることである。
従って、モータが加速回転中に、電圧低下した際に、制御手段からの制御信号に基づいてモータを減速回転した後、定速回転に制御するので、更にモータの停止による振動の発生を抑制することができる。したがって、例えば回転駆動装置を被処理体を回転保持する処理装置に使用した場合には、被処理体のダメージを抑制することができる。
本発明の第３の特徴は、前記モータの回転制御パターンを、加速回転、高速定速回転及び減速回転に設定し、前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、復電後、再び加速回転を行うように形成してなる、ことを特徴とする回転駆動装置。
従って、モータが加速回転中に、電圧低下した際に、制御手段からの制御信号に基づいてモータを減速回転した後、定速回転し、復電後、再び加速回転を行うので、更にモータの停止による振動の発生を抑制することができると共に、予め設定されたモータの回転制御パターンに沿った制御を行うことができる。したがって、例えば回転駆動装置を被処理体を回転保持する処理装置に使用した場合には、被処理体のダメージを抑制することができると共に、被処理体の品質の向上を図ることができる。
本発明の第４の特徴は、前記モータの回転制御パターンを、加速回転、高速定速回転及び減速回転に設定し、前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、復電後、電圧低下時の加速回転の補正を行うように形成してなることである。
従って、モータが加速回転中に、電圧低下した際に、制御手段からの制御信号に基づいてモータを減速回転した後、定速回転し、復電後、電圧低下時の加速回転の補正を行うので、更にモータの停止による振動の発生を抑制することができると共に、電圧低下時の加速回転の補正を行うことができる。したがって、例えば回転駆動装置を被処理体を回転保持する処理装置に使用した場合には、被処理体のダメージを抑制することができると共に、被処理体の品質の向上を図ることができる。
本発明の第５の特徴は、前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの加速回転終了時間に合わせて回転制御パターンの加速回転より加速度を上げて行うように形成してなることである。
本発明の第６の特徴は、前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの加速回転と同じにし、前記モータの高速定速回転を、前記回転制御パターンの高速定速回転の時間と同じにし、かつ、前記モータの減速回転を、前記回転制御パターンの減速回転終了時間に合わせるよう減速加速度を上げて行うように形成してなることである。
本発明の第７の特徴は、前記モータの復電後の加速回転を、設定された回転制御パターンの高速定速回転より高速になるまで行い、前記モータを高速で定速回転した後、前記回転制御パターンの減速回転終了時間に合わせるように減速回転するように形成してなることである。
従って、本発明の第５、６、７の特徴によれば、復電後のモータの加速回転の加速度、高速定速回転又は減速回転の回転数や時間等を適宜制御することにより、予め設定されたモータの回転制御パターンに沿った制御を実現することができるので、更に装置の信頼性の向上を図ることができる。
本発明の第８の特徴は、前記モータが加速回転中に、前記電圧検出手段が電圧低下を検出した際、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記モータを減速回転した後、定速回転し、瞬時停電時間の経過後、前記モータの回転を停止可能に形成してなることである。
従って、電圧低下した際に、制御手段からの制御信号に基づいてモータを減速回転した後、定速回転し、瞬時停電時間の経過後、モータの回転を停止するので、更に停電による電圧低下時においてもモータの停止による振動の発生を抑制することができる。また、装置の信頼性の向上を図ることができる。
本発明の第９の特徴は、少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、モータの回転を制御するモータ制御回路と、前記モータの回転速度を検出し検出された検出信号を前記モータ制御回路に伝達する回転検出手段と、前記モータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段と、を具備する回転駆動装置であって、前記トルク発生回路中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段を設けると共に、この電圧検出手段にて検出された電圧低下情報を直接前記モータ制御回路に伝達可能に形成し、前記モータ制御回路は、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報を記憶し、前記制御手段は、復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報を記憶し、この回転制御パターン情報を予め前記モータ制御回路に転送しておき、前記モータ制御回路は、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にすることである。
本発明の第１０の特徴は、少なくとも高速回転及び低速回転をするモータと、電源からの供給電圧によって前記モータのトルクを発生するトルク発生回路と、このトルク発生回路中に設けられ供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段とを有する回転駆動装置において、所定時間内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報とを予め記憶すると共に、前記電圧検出手段によって検出された電圧低下情報を入手し、この電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理して、前記モータの回転を制御可能にする、ことである。
本発明の第１１の特徴は、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理するのは、前記トルク発生器を介して前記モータを制御するモータ制御回路との間でモータの回転速度及び回転数を授受する制御手段であることである。
本発明の第１２の特徴は、前記電圧低下情報と前記復電情報及び前記モータの回転制御パターン情報とを比較処理するのは、前記トルク発生器を介して前記モータを制御するモータ制御回路であることである。
【図面の簡単な説明】  図１は、この発明に係る回転駆動装置を用いたウエハの洗浄処理システムを示す斜視図である。
図２は、図１に示す洗浄処理システムの概略平面図である。
図３は、図１に示す洗浄処理システムの側面図である。
図４は、図１に示す洗浄処理システムの別の側面図である。
図５は、本発明に係るサーボモータを用いたロータを示す斜視図である。
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄは、ロータの移動状態を示す説明図である。
図７は、ロータの使用状態を示す断面図である。
図８は、ロータを駆動するサーボモータの制御部を示すブロック図である。
図９は、サーボモータにおける定格電圧と電圧低下時間との関係を示すグラフである。
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃは、サーボモータの運転パターンの一例を示すグラフで、図１０Ａは正常時の回転制御パターンの回転速度と時間の関係を示し、図１０Ｂは一部に電圧低下を有する電圧と時間の関係を示し、図１０Ｃは電圧低下を有する回転速度と時間の関係を示すグラフである。
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、それぞれサーボモータの別の回転制御パターンの回転速度と時間の関係を示すグラフである。
図１２は、ロータを駆動するサーボモータの制御部の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、この発明に係る回転駆動装置を半導体ウエハ（以下にウエハという）の搬送、洗浄、乾燥をバッチ式に一貫して処理する洗浄処理システムに適用した場合について説明する。
上記洗浄処理システム１は、図１ないし図４に示すように、複数枚のウエハＷを収容可能なフープ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）Ｆを載置するためのフープステージ２ａ〜２ｃが設けられたフープ搬入・搬出部２と、ウエハＷに対して洗浄処理を施す洗浄処理ユニット３と、フープ搬入・搬出部２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、ウエハＷの搬送を行うウエハ搬送ユニット４と、洗浄処理するための薬液を貯蔵等する薬液貯蔵ユニット５とで主に構成されている。
また、洗浄処理ユニット３の上部には、洗浄処理システム１に設けられた各種の電動駆動機構や電子制御装置のための電源ボックス６と、洗浄処理システム１を構成する各ユニットの温度制御を行うための温度制御ボックス７が設けられている。また、ウエハ搬送ユニット４の上部には、洗浄処理システム１に設けられた各種の表示パネルを制御する表示ボックス９と、ウエハ搬送ユニット４に設けられたウエハ搬送機構１６の制御装置が収容された搬送機構制御ボックス１０が設けられている。また、薬液貯蔵ユニット５の上部には、各ボックスからの排気熱を集めて排気する熱排気ボックス８が設けられれている。
フープステージ２ａ〜２ｃに載置されるフープＦは、ウエハＷを複数枚、例えば２５枚を所定間隔で表裏面が水平になるように収容可能に形成されており、フープＦの一側面には、ウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口が設けられている。フープＦは、ウエハ搬入出口を開閉する蓋体１１を具備しており、この蓋体１１は、後述する蓋体開閉機構１５によってフープＦに着脱可能に形成されて
ウエハ搬送ユニット４とフープ搬入・搬出部２との間の区画壁１２には、窓部１２ａ〜１２ｃが設けられており、フープＦに形成されたウエハ搬入出口の外周部が窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞し、また、蓋体１１が開閉機構１５によって着脱可能な状態で、フープＦはフープステージ２ａ〜２ｃ上に載置されている（図４参照）。
区画壁１２の内側（ウエハ搬送ユニット４側）には、窓部１２ａ〜１２ｃのそれぞれの位置に、窓部１２ａ〜１２ｃを開閉するシャッタ１３ａ〜１３ｃと、各シャッタ１３ａ〜１３ｃをそれぞれ昇降する昇降機構例えばエアーシリンダ１４とからなる蓋体開閉機構１５が設けられている。蓋体開閉機構１５は、図示しない吸着パッド等の蓋体把持手段を具備しており、これによりフープＦの蓋体１１をシャッタ１３ａ〜１３ｃと共に昇降させることができるようになっている。
ウエハ搬送ユニット４には、蓋体開閉機構１５のそれぞれに隣接して、フープＦ内のウエハＷの枚数を計測するためのウエハ検出機構１１０が設けられている。このウエハ検出機構１１０は、例えば、赤外線レーザを用いた発信部と受信部とからなる反射式光センサ１１１を具備している。この反射式光センサ１１１をモータ１１３を用いてガイド１１２に沿ってＺ方向（鉛直方向）にスキャン（走査）させながら、ウエハＷに向けて赤外線レーザを発信しながらウエハＷの端面からの反射光を受信する。これにより、フープＦ内に収容されたウエハＷの枚数や収容状態、例えば、ウエハＷが所定のピッチで略平行に１枚ずつ収容されているかどうか、２枚のウエハＷが重なって収容されていないかどうか、ウエハＷが段差ずれして斜めに収容されていないか、ウエハＷがフープＦ内の所定位置から飛び出していないかどうか等を検出することができるようになっている。
なお、ウエハ搬送機構１６にウエハ検出機構１１０を取り付けて、ウエハ検出機構１１０をウエハ搬送機構１６と共に移動可能な構造とすれば、ウエハ検出機構１１０は１箇所のみに設ければよい。また、例えば、ウエハＷに収容枚数を認識するセンサと、ウエハＷの収容状態を検出するセンサを別に設けるようにしてもよい。更に、蓋体開閉機構１５にウエハ検出機構１１０を取り付けてもよい。
ウエハ搬送ユニット４の天井部には、清浄な空気をウエハ搬送ユニット４内に送風するためのフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ａが設けられている。このＦＦＵ２４ａからのダウンフローの一部は、窓部１２ａ〜１２ｃが開口されている状態において、窓部１２ａ〜１２ｃから外部に流れ出てフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦに流入する。これにより、フープＦ内のウエハＷに清浄な空気が供給されるため、ウエハＷへのパーティクルの付着が防止される。なお、ＦＦＵ２４ａの下部にイオナイザ（図示せず）を設けることにより、ウエハＷの除電を行うことができる。
ウエハ搬送ユニット４に設けられるウエハ搬送機構１６は、水平のＸ方向に延在するガイドを具備するリニア駆動機構１９と、それぞれが１枚のウエハＷを保持する複数、例えば２５個の搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂと、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂをそれぞれ保持する保持部１８ａ，１８ｂと、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂ及び保持部１８ａ，１８ｂをそれぞれ水平方向（搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂの長手方向）に移動するスライド機構２０と、スライド機構２０を水平面内で回転するテーブル２１と、テーブル２１を回転（旋回）させる回転機構２２と、回転機構２２から上の部分を昇降させる昇降機構例えばエアーシリンダ２３とを具備している。このウエハ搬送機構１６を構成する回転機構２２等の回転駆動源に、後述するロータ３６の回転駆動源であるサーボモータ（回転駆動装置）が使用可能である。
上記のように、ウエハ搬送機構１６に２系統の搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂを設けることにより、例えば、一方の搬送用ピンセット１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用い、他方の搬送用ピンセット１７ｂを洗浄処理済みのウエハＷを搬送するために用いることができる。これにより、未処理のウエハＷに付着していたパーティクル等が搬送アームに付着して更に処理済みのウエハＷに付着するといった事態を防止することができる。また、２系統の搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂを設けることによって、洗浄処理ユニット３との間で処理済みのウエハＷを受け取った直後に次の未処理のウエハＷを受け渡すことができるため、スループットの向上が図れる。
フープＦ又は後述するロータ３６と搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂとの間でウエハＷを受け渡しを行う際には、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂを所定距離ほど上下させる必要があるが、この搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂの昇降動作は、昇降機構２３により行うことができる。なお、保持部１８ａ，１８ｂに別途搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂを上下移動させる昇降機構を設けてもよい。
上記のように構成されるウエハ搬送機構１６によれば、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂは、フープステージ２ａ〜２ｃに載置されたいずれのフープＦ及びロータ３６にもアクセスでき、フープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦとロータ３６との間でウエハＷを水平状態に維持して搬送することができる。
また、ウエハ搬送機構１６においては、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂがテーブル２１の回転中心に対して点対称な位置に設けられているために、スライド機構２０が伸長していない状態でテーブル２１を回転させると、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂがウエハＷを保持した状態であっても、搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂが回転時に通過する軌跡の範囲を狭くすることができる。したがって、洗浄処理システム１におけるウエハ搬送ユニット４の省スペース化が図れる。
ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３とを仕切る区画壁２５には、ウエハＷの搬送のための窓部２５ａが形成されており、この窓部２５ａは昇降機構例えばエアーシリンダ２６ｂによって昇降可能なシャッタ２６ａによって開閉されるようになっている（図２ないし図４参照）。この場合、シャッタ２６ａは、ウエハ搬送ユニット４側に設けられているが、洗浄処理ユニット３側に設けてもよい。
このように構成することにより、シャッタ２６ａによってウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３の雰囲気が分離できるので、例えば、洗浄処理ユニット３において洗浄液が飛散したり、洗浄液の蒸気が拡散等した場合でも、ウエハ搬送ユニット４までその汚染が拡大することが防止される。
一方、洗浄処理ユニット３は、搬送部３Ａと洗浄部３Ｂとで主に構成されている。搬送部３Ａの天井部分には、フィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ｂが設置されており、このＦＦＵ２４ｂから搬送部３Ａ内にパーティクルを除去した清浄な空気等が送風されるようになっている。なお、ＦＦＵ２４ｂの下部にイオナイザ（図示ぜず）を設けておけば、ウエハＷの除電を行うことができる。
搬送部３Ａには、ロータ回転機構３１とロータ回転機構３１の姿勢を制御する姿勢変換機構３２と、ロータ回転機構３１及び姿勢変換機構３２を垂直方向に移動させる垂直駆動機構３３と、垂直駆動機構３３を水平方向に移動させる水平駆動機構３４と、姿勢変換機構３２及び垂直駆動機構３３から発生するパーティクルがロータ回転機構３１側へ飛散してウエハＷに付着することを防止するためのカバー３５ａと、垂直駆動機構３３から発生するパーティクルがロータ回転機構３１側へ飛散してウエハＷに付着することを防止するためのカバー３５ｂが設けられている。
ロータ回転機構３１は、ウエハＷを所定間隔で保持可能なロータ３６と、ロータ３６に保持されたウエハＷが面内回転するようにロータ３６を回転させるこの発明に係る回転駆動装置であるサーボモータ３０と、姿勢変換機構３２との連結部３７と、ロータ３６を後述する外側チャンバ３８ａに挿入した際に、外側チャンバ３８ａに形成されたロータ搬入出口３９を閉塞する蓋体４０と、連結部３７と蓋体４０を貫通してロータ３６とサーボモータ３０を連結する回転軸４１（図５及び図７参照）とで構成されている。
ロータ３６は、図５に示すように、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤４２ａ，４２ｂと、ウエハＷを保持するための溝等が形成された保持部材４３ａと、保持部材４３ａと同様に溝等が形成され、開閉可能なホルダ４３ｂと、ホルダ４３ｂの開閉の可不可を制御するロックピン４３ｃとを具備する。
上記ホルダ４３ｂの開閉を行うホルダ開閉機構４４は、図３及び図４に示すように、区画壁２５に設けられるロックピン押圧シリンダ４５と、ホルダ開閉シリンダ４６とを具備している。なお、区画壁２５においてホルダ開閉機構４４が設けられている部分には、カバー４７が設けられているために、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３は隔離されている。
この場合、円盤４２ｂは、固定手段例えばねじ４８をもって回転軸４１に固定されており、保持部材４３ａは円盤４２ａ，４２ｂの外側からねじ等の固定手段によって固定することで、円盤４２ａ，４２ｂ間に架設されている。ロックピン４３ｃは、例えば、通常の状態では外側に突出した位置にあり、この状態ではホルダ４３ｂの開閉動作を行うことができないようになっている。一方、ホルダ開閉機構４４がロータ３６にアクセスして、ロックピン押圧シリンダ４５からの押圧力によってロックピン４３ｃがロータの内側に向かって押し込まれた状態となっているときには、ホルダ４３ｂがホルダ開閉シリンダ４６によって開閉自在な状態となる。
ホルダ４３ｂが開かれた状態においては、ロータ３６と搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しが可能であり、一方、ホルダ４３ｂが閉じた状態では、ロータ３６内のウエハＷは、ロータ３６から外部に飛び出すことがない状態に保持される。
ホルダ開閉機構４４は、ロータ３６と搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しが行われる位置において、ロックピン押圧シリンダ４５及びホルダ開閉シリンダ４６がそれぞれロックピン４３ｃとホルダ４３ｂにアクセスできるように、図３に示す退避位置と、図４に示す作動位置との間で回動可能に構成されている。上述したホルダ４３ｂの開閉動作を行うことができるように、ロックピン押圧シリンダ４５は処理位置においてロックピン４３ｃをロータ３６の内部に押し込むことができる押圧機構を具備しており、ホルダ開閉シリンダ４６は、円盤４２ａの外側においてホルダ４３ｂにアクセスしてホルダ４３ｂを開閉するように動作可能に構成されている。
上記ホルダ４３ｂ、ロックピン４３ｃ及びホルダ開閉機構４４の動作形態に従ってホルダ４３ｂを開閉する場合には、例えば、最初に退避位置にあるホルダ開閉機構４４を作動位置に移動させてロータ３６にアクセスさせ、ロックピン押圧シリンダ４５によってロックピン４３ｃがロータ３６の内部に押し込まれた状態に保持する。この状態において、ホルダ開閉シリンダ４６を動作させてホルダ４３ｂを開く。これにより、ウエハＷの搬入出が可能となる。
ウエハＷの搬入出作業が終了した後、ホルダ４３ｂを閉じた状態にし、その後、ロックピン押圧シリンダ４５の押圧力を解除して、ロックピン４３ｃが円盤４２ａから突出した状態、つまりホルダ４３ｂにロックが掛かった状態に戻し、更にホルダ開閉機構４４を退避位置に戻す。
ロータ回転機構３１の姿勢を制御する姿勢変換機構３２は、ロータ回転機構３１の連結部３７に固定される回転軸５１と、この回転軸５１を垂直方向に回転する回転機構５０とを具備している。この場合、回転機構５０には、例えばサーボモータが具備されている。回転機構５０によってロータ回転機構３１全体を、図３又は図４に示すように、ウエハＷが水平状態で保持されるような姿勢（縦姿勢）に保持することができる。また、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄに示すように、ウエハＷが垂直状態で保持されるような姿勢（横姿勢）に変換して保持することができるようになっている。
垂直駆動機構３３は、例えば、サーボモータにて形成される正逆回転可能なモータ５２と、モータ５２によって回転され、垂直方向に延在する垂直ねじ軸５３と、姿勢変換機構３２の回転機構５０に固定され、垂直ねじ軸５３に多数のボール（図示せず）を介して螺合される垂直移動ブロック５４とからなるボールねじ機構にて形成されている。この場合、垂直移動ブロック５４は、垂直ねじ軸５３と平行に配設される垂直ガイド５５に摺動自在に嵌合されている。なお、垂直ガイド５５は、支持体５６によって支持されている。
このように構成される垂直駆動機構３３において、モータ５２を回転させると、垂直ねじ軸５３が回転し、垂直ねじ軸５３の回転に伴って垂直移動ブロック５４と共に姿勢変換機構３２及びロータ回転機構３１が垂直ガイド５５に沿って垂直方向（Ｚ方向）に所定距離移動することができる。
水平駆動機構３４は、水平方向に延在する一対の水平ガイド５７と、例えば、サーボモータにて形成される正逆回転可能なモータ（図示せず）と、モータに連結された水平ねじ軸５９と、この水平ねじ軸５９に多数のボール（図示せず）を介して螺合される水平移動ブロック６０と、水平ガイド５７に摺動自在に嵌合して水平移動ブロック６０と支持体５６とを連結する連結部材６１とを具備している。
このように構成される水平駆動機構３４において、モータを回転させると、水平ねじ軸５９が回転し、水平ねじ軸５９の回転に伴って水平移動ブロック６０が水平方向（Ｘ方向）に移動する。このとき、連結部材６１が水平移動ブロック６０と支持体５６とを連結しているために、連結部材６１と支持体５６もまた水平移動ブロック６０と共にＸ方向に移動する。つまり、水平移動ブロック６０がＸ方向に移動する際には、ロータ回転機構３１と姿勢変換機構３２と垂直駆動機構３３が同時にＸ方向に移動するようになっている。
図６Ａないし図６Ｄは、姿勢変換機構３２と垂直駆動機構３３と水平駆動機構３４を用いて、ロータ回転機構３１を移動させるときの形態の一例を示す説明図である。図６Ａないし図６Ｄは、ロータ回転機構３１における連結部３７が位置Ｐ１〜Ｐ４にあるときのロータ回転機構３１の状態（姿勢）を示している。以下に、ウエハＷを保持したロータ３６をチャンバ３８に挿入するために、連結部３７が位置Ｐ１から位置Ｐ４へ移動するようにロータ回転機構３１を移動させる場合の例について説明する。
まず、連結部３７が位置Ｐ１にあるときは、ロータ回転機構３１はロータ３６とウエハ搬送機構１６との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる位置にあり、このときにロータ回転機構３１は縦姿勢の状態にある。ウエハＷがロータ３６に収容された状態において、最初に垂直駆動機構３３を動作させて、ロータ回転機構３１及び姿勢変換機構３２を連結部３７が位置Ｐ２に移動するように上昇させる。位置Ｐ２においては、姿勢変換機構３２を動作させて、ウエハＷが水平保持から垂直保持の状態になるようにロータ回転機構３１全体を９０°回転させ、ロータ回転機構３１全体を横姿勢の状態とする。
次に、再び垂直駆動機構３３を動作させて、ロータ回転機構３１全体を横姿勢のままで連結部３７が位置Ｐ３に移動するように上昇させる。このように位置Ｐ２というロータ回転機構３１を上昇させるときの中間地点でロータ回転機構３１の姿勢変換を行うと、連結部３７が位置Ｐ１や位置Ｐ３にあるときにロータ回転機構３１を回転させる場合と比較して、ロータ回転機構３１の回転に必要な空間が狭くても足りる。これにより、搬送部３Ａの占有スペースを小さくすることが可能となる。
連結部３７が位置Ｐ３に到達した後、水平駆動機構３４を動作させて連結部３７を位置Ｐ４まで水平移動させる。連結部３７が位置Ｐ４にあるときには、ロータ３６がチャンバ３８に挿入されて、洗浄処理を行うことが可能となっている。このようにして、ロータ３６をウエハ搬送機構１６との受け渡し位置から洗浄処理部まで移動させることができる。そして、洗浄処理部において、サーボモータ３０を駆動してロータ３６を回転しつつウエハＷに薬液等の洗浄液を供給して洗浄処理を行う。この場合、サーボモータ３０は、予め制御手段例えば上位コントローラ７０に記憶されたプログラムに基づいて所定の高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍと低速回転例えば１〜５００ｒｐｍを選択的に繰り返し行え得るように制御されている。なお、この場合、低速回転の回転数と高速回転の回転数の一部が重複しているが、薬液の粘性に対応して低速回転と高速回転が設定され、同一の薬液の場合には、低速回転と高速回転とは重複しない（以下の説明も同様である）。ここでいう低速回転とは、ウエハＷ上に接触した薬液を遠心力で振り切るときの回転数に比較して低速という意味で、逆に高速回転とは、供給された薬液がウエハＷ上で十分に反応できる程度に接触可能な回転数に比較して高速という意味である。
上記のように、サーボモータ３０は、予め設定されたプロダラムに基づいて所定の高速回転（例えば１００〜３０００ｒｐｍ）と低速回転（例えば１〜５００ｒｐｍ）を選択的に繰り返し行うが、かかる運転中（特に加速回転中あるいは高速回転中）にザーボモータ３０への供給電圧が低下した場合、回転を停止すると、振動等によりウエハＷにダメージを与えると共に、駆動時間ひいては処理時間の増大を招く虞がある。
そこで、この発明におけるサーボモータ３０においては、駆動中の電圧低下に対応して回転を制御して、ウエハＷへのダメージの抑制を図ると共に、駆動（処理）時間の増加の抑制を図れるようにしてある。
以下に、サーボモータ３０の構造について、図８ないし図１０を参照して、詳細に説明する。図８は、サーボモータ３０の駆動部を示すブロック図である。
上記サーボモータ３０の駆動部は、電源７１からの供給電圧によってサーボモータ３０のトルクを発生するトルク発生回路７２と、サーボモータ３０の回転を制御するモータ制御回路７３とからなるサーボアンプ７４と、サーボモータ３０の回転速度を検出し、検出された検出信号をサーボアンプ７４のモータ制御回路７３に伝達する回転検出手段である回転検出器７５と、モータ制御回路７３との間でモータの回転速度及び回転数を入出力（授受）する制御手段である上位コントローラ７０とで主に構成されている。なお、サーボアンプ７４のモータ制御回路７３には、モニタ７７及びパーソナルコンピュータ７８が接続可能になっている。
この場合、サーボアンプ７４のトルク発生回路７２中に、供給電圧レベル及び低下時間を検出する電圧検出手段であるコンデンサ７６が設けられており、このコンデンサ７６にて検出された電圧低下情報（コンデンサ７６に蓄積された電荷）を上位コントローラ７０に伝達（入力）されるように形成されている。
一方、上位コントローラ７０は、所定時間（例えば、０．０５〜１秒）内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の復電情報と、該復電情報に対応するモータの回転制御パターン情報とを予め記憶すると共に、電圧低下情報と復電情報及びモータの回転制御パターン情報とを比較処理し、その制御信号に基づいてサーボモータ３０の回転を制御し得るように形成されている。
また、上位コントローラ７０にモータの回転制御パターン情報のみ記憶し、あらかじめこの回転制御パターンをモータ制御回路７３に転送しておくとともに、モータ制御回路７３には、復電情報のみを記憶し、図１２に示すように、コンデンサ７６にて検出された電圧低下情報をモータ制御回路７３に伝達しても、同様の処理が可能である。
ここで、復電情報とは、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｕｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）で規格化されたもので、図９に示す規定の領域の瞬時停電において、電圧が定格電圧に対する割合で５０％に低下した場合は０．２秒の範囲内であれば継続して運転可能であり、また、電圧が７０％に低下した場合は０．５秒の範囲内であれば継続して運転可能である旨を信号化して復電情報としたものである。因みに、上記規定の領域外であるが、電圧が８０％に低下した場合は、１０秒の範囲内であれば継続して運転可能である。なお、復電情報は、必ずしも上記規定の領域の範囲内である必要はなく、電圧が８０％に低下した場合も含ませるようにしてもよい。
また、制御パターン情報の例を説明すると、例えば、図１０Ａに示すように、ザーボモータ３０をｔ１からｔ２まで加速回転した後、ｔ２からｔ３まで高速定速回転し、その後、ｔ３からｔ４まで減速回転する正常の運転パターン、すなわち、加速回転と、高速定速回転と、減速回転とを連続して行う正常の運転パターンにおいて、サーボモータ３０が加速回転中（ｔ１→ｔ２）に、電圧低下が生じた場合（ｔ５→ｔ６）、すなわち、コンデンサ７６が電圧低下を検出した際、上位コントローラ７０からの制御信号に基づいてサーボモータ３０を、ｔ５からｔ６まで減速回転した後、定速回転し、復電後、残りの加速回転（ｔ６→ｔ７）、高速定速回転（ｔ７→ｔ３）、減速回転（ｔ３→ｔ４）を行った後に、電圧低下時の加速回転の補正｛減速回転（ｔ４→ｔ８）｝を行う制御パターン情報がある。更に、別の制御パターン情報として、例えば、サーボモータ３０が加速回転中に、上述と同様に電圧低下を検出した際、上位コントローラ７０からの制御信号に基づいてサーボモータ３０を減速回転した後、定速回転し、瞬時停電時間の経過後（例えば、電圧低下が５０％のときの０．２秒経過後、電圧低下が７０％のときの０．５秒経過後）、サーボモータ３０の回転を停止する制御パターン情報がある。
このような制御パターン情報は、初期セットアップ時に、電圧低下状態の運転パターンに応じてザーボモータ３０の時定数を適宜変えて設定することにより、予め上位コントローラ７０に記憶される。そして、上位コントローラ７０に入力された上記復電情報とを比較処理し、その制御信号をサーボモータ３０に伝達（入力）することにより、サーボモータ３０が駆動（運転）中に、電源７１からの供給電圧が低下した場合に、サーボモータ３０の回転を停止させることなく、セットアップ時に設定された時定数にて一旦減速し、電圧低下が回復可能な瞬時停電であるときは、サーボモータ３０の回転を減速後に一定速度に制御し、復電後、電圧低下時の加速回転の補正を行う。また、電圧低下が瞬時停電時間を経過した場合には、サーボモータ３０の回転を停止する。
また、回転制御パターンを上位コントローラ７０に、復電情報をモータ制御回路７３に記憶することによっても同様の処理が可能である。
上記説明では、電圧低下時の加速回転の補正を、復電後、サーボモータ３０の回転を高速回転から減速回転した後に行っているが、復電後に再び加速回転を続行して補正するようにしてもよい。復電後にサーボモータ３０を加速回転して制御するパターンには以下の３つのパターンがある。その１つは、図１１Ａに示すように、サーボモータ３０の復電後の加速回転を、予め設定された正常の回転制御パターン（図１０Ａ）の加速回転終了時間（ｔ２）に合わせて回転制御パターンの加速回転より加速度を上げて行うように制御するパターンである。また、別の１つは、図１１Ｂに示すように、サーボモータ３０の復電後の加速回転を、予め設定された正常の回転制御パターン（図１０Ａ）の加速回転と同じにし、サーボモータ３０の高速定速回転を、回転制御パターンの高速定速回転の時間（ｔ３−ｔ２）と同じ時間｛（ｔ９−ｔ７）＝（ｔ３−ｔ２）｝にし、かつ、サーボモータ３０の減速回転を、回転制御パターンの減速回転終了時間（ｔ４）に合わせるように減速加速度を上げて行うように制御するパターンである。また、更に別の１つは、図１１Ｃに示すように、サーボモータ３０の復電後の加速回転を、予め設定された正常の回転制御パターン（図１０Ａ）の高速定速回転より高速になるまで行い、その後、サーボモータ３０を所定時間（ｔ１０→ｔ１１）高速で定速回転した後、回転制御パターンの減速回転終了時間（ｔ４）に合わせるように減速回転するように制御するパターンである。
上記のように、復電後のサーボモータ３０の加速回転の加速度を制御するか、高速定速回転又は減速回転の回転数や時間等を適宜制御することにより、予め設定されたサーボモータ３０の回転制御パターンに沿った制御を実現することができる。
また、上記説明では、加速回転中の電圧低下の場合について説明したが、高速回転中に電圧低下した場合においても、電圧低下を検出した際、上記と同様に復電情報と制御パターン情報とを比較処理して、サーボモータ３０を制御することができる。
したがって、サーボモータ３０が駆動（運転）中に、電源７１からの供給電圧が低下した場合は、サーボモータ３０は必ず減速されるので、電圧低下時にモータの回転を停止する場合に比べて、振動を抑制することができ、ウエハＷへのダメージを抑制することができる。また、電圧低下が瞬時停電である場合は、復電後に電圧低下時の加速回転等の補正を行うことができるので、サーボモータ３０の駆動（運転）時間の増大、すなわち処理時間の増大を抑制することができる。これにより、スループットの向上が図れる。
次に、洗浄部３Ｂについて説明する。図２に示すように、洗浄部３Ｂには、固定された外側チャンバ３８ａと、水平方向にスライド可能な内側チャンバ３８ｂとからなる二重構造を有するチャンバ３８が設けられている。また、洗浄部３Ｂには、内側チャンバ３８ｂを洗浄、乾燥するクリーニング機構８０が設けられている。なお、洗浄部３Ｂには、内側チャンバ３８ｂのスライド機構８１と、クリーニング機構８０のスライド機構８２が設けられている。
外側チャンバ３８ａは、この外側チャンバ３８ａの外形を形成する筒状体８３と、筒状体８３の端面に設けられたリング部材８４ａ，８４ｂと、リング部材８４ａ，８４ｂの内周面に設けられたシール機構８５ａ，８５ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口８６が形成されて筒状体８３に取り付けられた洗浄液吐出ノズル８７と、洗浄液吐出ノズル８７を収容するノズルケース８８と、外側チャンバ３８ａの下部に設けられ、洗浄液を排出すると共に、排気を行うことができる排気・排液管８９ａを具備している。
上記筒状体８３とリング部材８４ａ，８４ｂは互いに固定されている。外側チャンバ３８ａ全体は筒状体８３を支持するようにして、洗浄部３Ｂの底部及び天井部の所定位置に保持されている。この場合、外側チャンバ３８ａの高さ位置と水平位置を微調整する位置調節機構（図示せず）を具備しており、ロータ回転機構の進入及び退出がスムーズに所定位置で行えるように調節可能にとなっている。
リング部材８４ａには、ロータ３６が進入又は退出するためのロータ搬入出口３９ｃが形成されており、このロータ搬入出口３９ｃは、図２に示すように、蓋体８４ｄによって開閉自在となっている。ロータ搬入出口３９ｃは、ロータ３６が外側チャンバ３８ａに進入した状態では、ロータ回転機構３１に設けられた蓋体４０により閉塞され、蓋体４０の外周面とロータ搬入出口３９ｃとの間隙はシール機構８５ａによりシールされる。これにより、チャンバ３８からの搬送部３Ａへの洗浄液の飛散が防止される。
また、リング部材８４ａの外側下部には、ロータ回転機構３１を搬出する際に蓋体４０やシール機構８４ａ等に付着していた洗浄液等がロータ搬入出口３９ｃから液漏れすることを防止するために、液受け８４ｅが設けられている。これにより、洗浄部３Ｂの床面の洗浄液による汚れを防止して、洗浄部３Ｂを清浄に保つことができる。
上記洗浄液吐出ノズル８７には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から各種薬液や純水、ＩＰＡ等の洗浄液や窒素（Ｎ２）ガス等の乾燥ガスが供給されて、洗浄液吐出口８６からロータ３６に保持されたウエハＷに向かってこれらの洗浄液を吐出することができるようになっている。この場合、洗浄液吐出ノズル８７は、図７では１本のみ示されているが、複数本設けることも可能であり、また、必ずしも筒状体８３の真上に設ける必要はない。
また、筒状体８３は、クリーニング機構８０側に位置するリング部材８４ｂ側の外径がリング部材８４ａ側の外径よりも大きく設定された略円錐状の形状を有している。したがって、洗浄液吐出ノズル８７からウエハＷに向けて吐出された各種の洗浄液は、自然に筒状体８３の底面をリング部材８４ａ側からリング部材８４ｂ側に流れ、排気・排液管８９ａ側に流れやすくなっている。
一方、内側チャンバ３８ｂは、筒状体９３と、筒状体９３の端部に設けられたリング部材９４ａ，９４ｂと、リング部材９４ａ，９４ｂの内周面にそれぞれ２箇所ずつ設けられたシール機構９５ａ，９５ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口９６が形成されて筒状体９３に取り付けられた洗浄液吐出ノズル９７と、洗浄液吐出ノズル９７を収容したノズルケース９８と、内側チャンバ３８ｂの下部に設けられ、洗浄液を排出すると共に、排気を行うことができる排気・排液管８９ｂを具備している。
上記筒状体９３は、外側チャンバ３８ａの筒状体８３とは異なり、リング部材９４ａ側とリング部材９４ｂ側とで同じ外径を有する円筒形状を有しており、水平に設けられている。このため、筒状体９３の下部には洗浄液の外部への排出を容易にするために、筒状体９３から突出した所定の勾配を有する長手方向に沿う溝部９２が形成されている。例えば、内側チャンバ３８ｂが処理位置にあるときに、洗浄液吐出ノズル９７からウエハＷに向かって吐出された洗浄液は溝部９２を流れ、排気・排液管８９ｂを介してドレインから排出される。
上記洗浄液吐出ノズル９７には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から所定の薬液が供給されて、洗浄液吐出口９６からロータ３６に保持されたウエハＷに向かって吐出することができるようになっている。この場合、洗浄液吐出ノズル９７は、図７では１本のみ示されているが、複数本設けることも可能であり、また、必ずしも筒状体９３の真上に設ける必要はない。
クリーニング機構８０は、筒状体１００と、筒状体１００の一端面に取り付けられた円盤８０ａと、筒状体１００の他端面に取り付けられた円盤８０ｂと、筒状体１００に取り付けられたガス吐出ノズル１０１及び排気管１０２と、を具備し、円盤８０ｂには、純水吐出ノズル１０３と排気管１０４が設けられている。
内側チャンバ３８ｂが処理位置にある場合には、図７に示すように、リング部材９４ａと蓋体４０との間はシール機構９５ａによってシールされ、また、外側チャンバ３８ａのリング部材８４ｂと内側チャンバ３８ｂのリング部材９４ｂとの間がシール機構８５ｂによってシールされ、かつ、リング部材９４ｂとクリーニング機構８０の円盤８０ａとの間がシール機構９５ｂによってシールされる。このようにして、内側チャンバ３８ｂが処理位置にある場合には、筒状体９３、リング部材９４ａ，９４ｂ、クリーニング機構８０の円盤８０ａ及び蓋体４０によって処理室１０５が形成される。
一方、内側チャンバ３８ｂが退避位置にある状態では、内側チャンバ３８ｂのリング部材９４ａ外側チャンバ３８ａのとリング部材８４ｂとの間がシール機構８５ｂによってシールされ、かつ、リング部材９４ａと円盤８０ａとの間がシール機構９５ａによってシールされるようになっている。また、ロータ３６が外側チャンバ３８ａ内に挿入されている場合には、蓋体４０とリング部材８４ａとの間がシール機構８５ａによってシールされている。このため、内側チャンバ３８ｂが退避位置にあるときには、図７に二点鎖線で示すように、筒状体８３、リング部材８４ａ，８４ｂ、クリーニング機構８０の円盤８０ａ、内側チャンバ３８ｂのリング部材９４ａ、ロータ回転機構３１の蓋体４０とで処理室１０６が形成される。
内側チャンバ３８ｂが退避位置にある状態では、上述のように処理位置で、処理室１０６が形成されると共に、リング部材９４ａと円盤８０ａとの間がシール機構９５ａによってシールされ、外側チャンバ３８ａのリング部材８４ｂと内側チャンバ３８ｂのリング部材９４ａとの間がシール機構８５ｂによってシールされて、クリーニング機構８０の筒状体１００の外周と筒状体９３の内周との間に狭い略筒状の洗浄処理室１０７が形成されるようになっている。筒状体１００の複数箇所に設けられたガス吐出ノズル１０１からは洗浄処理室１０７に向かってＮ２ガスや空気等の乾燥ガスを噴射することが可能となっており、ガス吐出ノズル１０１から噴射された乾燥ガスは排気管１０４から排気されるようになっている。
上記のように構成される洗浄部３Ｂにおいて、内側チャンバ３８を処理位置に移動させて、処理室１０５においてウエハＷに所定の薬液を供給した洗浄処理を行った後に、内側チャンバ３８ｂを退避位置に移動させれば、外側チャンバ３８ａによって形成される処理室１０６において引き続き、例えば、純水を用いた洗浄処理を行うことができる。
ウエハＷの水洗処理が終了した後には、引き続いて乾燥処理が行われるが、この乾燥処理が終了した後には、外側チャンバ３８ａの内部もまた洗浄、乾燥された状態となる。これにより、次のバッチのウエハＷの洗浄処理において、内側チャンバ３８ｂを用いた薬液処理の後、すぐに外側チャンバ３８ａを用いた水洗処理を行うことができる。
薬液処理が行われた後に退避位置にスライドされた内側チャンバ３８ｂは、洗浄液吐出ノズル９７から洗浄処理室１０７に純水を吐出することによって自己洗浄を行う。この際、洗浄液吐出ノズル９７の内部の洗浄も同時に行われる。このようにして、洗浄処理室１０７に吐出された純水が排気・排液管８９ｂから排出された後には、筒状体１００に設けられたガス吐出ノズル１０１からＮ２ガスや空気等の乾燥ガスを洗浄処理室１０７に噴射させることによって、洗浄液吐出ノズル９７内の乾燥処理を行うことができる。したがって、内側チャンバ３８ｂの内部が清浄な状態とされ、内側チャンバ３８ｂを次のウエハＷの薬液処理に備えることができる。
次に、ウエハＷの洗浄処理工程について説明する。まず、２５枚のウエハＷが所定の間隔で収容されたフープＦ（Ｆ１，Ｆ２）を、ウエハＷの出し入れを行うウエハ搬入出口が窓部１２ａ，１２ｂと対向するように、それぞれフープステージ２ａ，２ｂに載置する。
次に、フープＦ１に収容されたウエハＷを搬出するために、窓部１２ａを開口させてフープＦ１の内部とウエハ搬送ユニット４の内部が連通した状態にする。その後に、フープＦ１内のウエハＷの枚数及び収容状態の検査をウエハ検査機構１１０を用いて行う。ここで、ウエハＷの収容状態に異常が検出された場合には、フープＦ１のウエハＷについては処理を中断し、例えば、フープＦ２に収容されたウエハＷの搬出を行う。
フープＦ１内におけるウエハＷの収容状態に異常が検出されなかった場合には、フープＦ１に収容された全てのウエハＷをウエハ搬送機構１６を動作させて搬送用ピンセット１７ａに受け渡し、続いてリニア駆動機構１９及び回転機構２２を動作させて、搬送用ピンセット１７ａがロータ３６にアクセスできる状態とする。この状態で、昇降機構２３により搬送用ピンセット１７ａの高さ位置を調節し、窓部２５ａを開口させ、ホルダ開閉機構４４を用いてホルダ４３ｂを開き、ウエハＷを保持した搬送用ピンセット１７ａをロータ３６に挿入する。ホルダ４３ｂを閉じた後に搬送用ピンセット１７ａを引き戻すことによりウエハＷはロータ３６に受け渡される。
ホルダ開閉機構４４を退避させた後に、ロータ３６が外側チャンバ３８ａに挿入され、また、ロータ搬入出口３９ｃに蓋体４０が位置するように、姿勢変換機構３２と垂直駆動機構３３と水平駆動機構３４を駆動させてロータ回転機構２７を移動させる。そして、シール機構８５ａによって外側チャンバ３８ａのリング部材８４ａと蓋体４０との間をシールし、更に、内側チャンバ３８ｂを処理位置に移動させて処理室１０５を形成する。次に、サーボモータ３０の駆動してロータ３６を回転しつつウエハＷに薬液等の洗浄液を供給して洗浄処理を行う。この際、上述したように、サーボモータ３０は、予め設定されたプログラムに基づいて所定の高速回転（例えば１００〜３０００ｒｐｍ）と低速回転（例えば１〜５００ｒｐｍ）を選択的に繰り返し行う。かかる運転中（特に加速回転中あるいは高速回転中）にサーボモータ３０への供給電圧が低下した場合、サーボモータ３０は、駆動中の電圧低下に対応して回転を制御して、ウエハＷへのダメージの抑制を図ると共に、駆動（処理）時間の増加の抑制を図れるようにしてある。
すなわち、サーボモータ３０の回転制御パターン情報を予め上位コントローラ７０に記憶させておき、上位コントローラ７０に入力された復電情報｛所定時間（例えば、０．０５〜１秒）内に復電可能な瞬時停電の下での電圧低下及び時間の情報｝とを比較処理し、その制御信号をサーボモータ３０に伝達（入力）することにより、サーボモータ３０が駆動（運転）中に、電源７１からの供給電圧が低下した場合に、サーボモータ３０の回転を停止させることなく、一旦減速し、電圧低下が回復可能な瞬時停電であるときは、サーボモータ３０の回転を減速後に一定速度に制御し、復電後、電圧低下時の加速回転の補正を行う。また、電圧低下が瞬時停電時間を経過した場合には、サーボモータ３０の回転を停止する。なお、この制御に代えて、上述した図１１Ａ〜図１１Ｃに示す制御パターンによってサーボモータ３０を制御してもよい。
また、回転制御パターン情報を上位コントローラ７０に、復電情報をモータ制御回路７３に記憶することによっても同様の処理が可能である。
したがって、サーボモータ３０が駆動（運転）中に、電源７１からの供給電圧が低下した場合は、サーボモータ３０は必ず減速されるので、電圧低下時にモータの回転を停止する場合に比べて、振動を抑制することができ、ウエハＷへのダメージを抑制することができる。また、電圧低下が瞬時停電である場合は、復電後に電圧低下時の加速回転等の補正を行うことができるので、サーボモータ３０の駆動（運転）時間の増大、すなわち処理時間の増大を抑制することができる。これにより、スループットの向上が図れると共に、装置の信頼性の向上が図れる。
薬液処理の終了後は内側チャンバ３８ｂを退避位置に移動させ、内側チャンバ３８ｂについてはクリーニング機構８０による洗浄、乾燥処理を行い、次のバッチのウエハＷの処理のための準備を行う。一方、外側チャンバ３８ａによって形成される処理室１０６にあるウエハＷについては、ウエハＷを回転させながら、洗浄液吐出ノズル８７から純水を吐出して水洗処理を行い、次いでＮ２ガスによる乾燥処理を行う。この水洗処理及び乾燥処理においても、上述したように、ロータ３６のサーボモータ３０への供給電圧が低下した場合、サーボモータ３０は、駆動中の電圧低下に対応して回転を制御して、ウエハＷへのダメージの抑制を図ると共に、駆動（処理）時間の増加の抑制を図れるようにしてある。
上記のように洗浄処理ユニット３において、ウエハＷの処理が行われている間に、ウエハ搬送ユニット４においては、ウエハＷを保持していない状態となったウエハ搬送機構１６を、搬送用ピンセット１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦ２にアクセスできるように移動させて、フープＦ１からウエハＷを搬出したと同様にフープＦ２内に収容されているウエハＷを搬送用ピンセット１７ａに移し替える。次いで、ウエハＷを保持していない搬送用ピンセット１７ｂが窓部２５ａを介してロータ３６にアクセスできるように、ウエハ搬送機構１６を移動させる。このとき、搬送用ピンセット１７ａが未処理のウエハＷを保持している。
洗浄処理ユニット３において、ウエハＷの洗浄処理が終了した後に、ウエハＷを保持したロータ回転機構３１を水平駆動機構３４等を駆動させて、ウエハＷを搬送用ピンセット１７ａ，１７ｂとロータ３６との間で受け渡し可能な位置へ移動させる。窓部２５ａを開口させて、最初に搬送用ピンセット１７ｂをロータ３６にアクセスさせて、ロータ３６に保持されたウエハＷを搬送用ピンセット１７ｂに受け渡す。続いて、搬送用ピンセット１７ａがロータ３６にアクセスできるように回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させ、搬送用ピンセット１７ａに保持された未処理のウエハＷをロータへ受け渡す。
ロータ３６に保持されたフープＦ２のウエハＷについては、上述したフープＦ１に収容されていたウエハＷの洗浄処理と同様の工程により洗浄処理が施される。その間に、ウエハ搬送機構１６については、搬送用ピンセット１７ｂがフープＦ１にアクセスできるように移動させ、洗浄処理の終了したウエハＷをフープＦ１に受け渡す。その後に、ウエハ搬送機構１６を搬送用ピンセット１７ｂがロータ３６にアクセスできる状態としておく。洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷは、洗浄処理が終了したフープＦ１のウエハＷをフープＦ１へ戻した手順と同様の手順によってフープＦ２に収容される。このようにして、フープＦ１，Ｆ２に収容されたウエハＷについての洗浄処理が終了する。
なお、上記実施形態では、この発明に係るサーボモータ（回転駆動装置）がロータ３６の回転駆動源に適用される場合について説明したが、ロータ３６以外の回転駆動機構、例えば、リニア駆動機構１９、回転機構２２等の回転駆動源を有する装置（機構）においても、電圧低下に対応できるサーボモータを用いることは可能である。
また、上記実施形態では、この発明に係る回転駆動装置をバッチ式のウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明したが、この発明に係る回転駆動装置は、回転駆動機構（装置）を用いる構造であれば、例えば枚葉式のウエハの洗浄処理装置、塗布・現像処理装置等、あるいは、回転駆動装置を具備する半導体製造装置等にも適用できるものである。また、この発明に係る回転駆動装置は、ウエハ以外に、例えばＬＣＤ基板等の他の基板の処理装置にも適用できることは勿論である。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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