(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の表裏面を適宜処理する処理部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備し、
上記反転部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対の保持手段と、これら両保持手段を相対的に接離移動させる接離移動手段と、両保持手段にて保持される被処理基板を反転可能に回転する回転手段とを具備し、
上記両保持手段は、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備し、
上記保持部材は、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、上記移動阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備することを特徴とする基板両面処理装置。
【請求項２】
被処理基板の表裏面を適宜処理する処理部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備し、
上記反転部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対の保持手段と、これら両保持手段を相対的に接離移動させる接離移動手段と、両保持手段にて保持される被処理基板を反転可能に回転する回転手段とを具備し、
上記両保持手段は、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備し、
上記保持部材は、両保持手段が近接した状態で互いに係合可能な凹凸部を具備することを特徴とする基板両面処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板両面処理装置において、
上記接離移動手段は、伸縮シリンダと、この伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結部材とを具備し、反転部に搬入される被処理基板に対して両保持手段が同じ距離移動し得るように形成してなることを特徴とする基板両面処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板両面処理装置において、
上記保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の軸線に関して対称位置に配設してなることを特徴とする基板両面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板両面処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等の基板の表裏面に所定の処理例えば洗浄処理を施す基板両面処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等の半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）の表裏面、特に半導体デバイスが形成されるウエハ等の表面の清浄度を高く維持する必要があるため、種々の製造工程の前後でウエハ等の表裏面に例えば洗浄処理等が施されている。
【０００３】
従来のこの種の基板両面処理装置として、ウエハ等の表裏面を適宜処理する複数の処理ユニット等を有する処理部と、各処理ユニットにウエハ等を搬送する基板搬送手段と、ウエハ等を反転する反転部とを具備する洗浄処理システムが使用されている。この場合、上記反転部は、図１３に示すように、基板搬送手段１との間でウエハＷ等の受け渡しを行う載置台２と、この載置台２を昇降する昇降機構３とを有する基板受渡部４と、この基板受渡部４との間でウエハＷ等の受け渡しを行う反転アーム５と、この反転アーム５にて保持されたウエハＷ等を反転するモータ６とを有する基板反転機構７とで主に構成されている。
【０００４】
上記反転部において、ウエハＷ等を反転する場合、基板搬送手段１にて搬送されるウエハＷ等を基板受渡部４の載置台２に受け渡した後、昇降機構３を駆動させてウエハＷ等を、基板受渡部４の上方に位置する基板反転機構７の位置まで移動し、反転アーム５にてウエハＷ等を受け取った後、モータ６を駆動してウエハＷ等を反転させることができる。そして、反転されたウエハＷ等は、上記と逆動作によって基板搬送手段１に受け渡されて、所定の洗浄処理ユニットに搬送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基板両面処理装置においては、反転部が、基板受渡部４と、基板反転機構７とを有するため、構造が複雑になると共に、装置が大型化するという問題があった。また、基板受渡部４と、基板反転機構７とがそれぞれが動作するので、反転動作に時間がかかり、スループットが低下するという問題があった。更には、基板受渡部４と反転アーム５との間でウエハＷ等の受け取りミスが生じる恐れがあり、反転アーム５がウエハＷ等を確実に保持しない状態でウエハＷ等の反転を行うと、落下する恐れがあり、ウエハ等に損傷を与えるという問題もあった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、駆動部を少なくして装置の小型化を図れるようにすると共に、被処理基板の反転を確実に行うと共に、スループットの向上を図れるようにした基板両面処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の第１の基板両面処理装置は、被処理基板の表裏面を適宜処理する処理部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備し、上記反転部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対の保持手段と、これら両保持手段を相対的に接離移動させる接離移動手段と、両保持手段にて保持される被処理基板を反転可能に回転する回転手段とを具備し、上記両保持手段は、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備し、上記保持部材は、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、上記移動阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
また、この発明の第２の基板両面処理装置は、被処理基板の表裏面を適宜処理する処理部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備し、上記反転部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対の保持手段と、これら両保持手段を相対的に接離移動させる接離移動手段と、両保持手段にて保持される被処理基板を反転可能に回転する回転手段とを具備し、上記両保持手段は、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備し、上記保持部材は、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、上記移動阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備することを特徴とするものである（請求項２）。
【０００９】
この発明において、上記接離移動手段は、両保持手段を相対的に接離移動させるものであれば一方の保持手段に対して他方の保持手段を移動させるか両方の保持手段を移動させる構造であっても差し支えないが、好ましくは、接離移動手段は、伸縮シリンダと、この伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結部材とを具備し、反転部に搬入される被処理基板に対して両保持手段が同じ距離移動し得るように形成する方がよい（請求項３）。
【００１０】
また、上記保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の軸線に関して対称位置に配設する方が好ましい（請求項４）。
【００１１】
この発明によれば、基板搬送手段によって搬送される被処理基板を、接離移動手段の駆動によって接離移動する保持手段で受け取ると共に、回転手段の駆動により保持手段にて保持された被処理基板を反転させることができる。また、反転された被処理基板は、保持手段から基板搬送手段に受け渡すことができる。したがって、接離移動手段と回転手段の駆動のみによって被処理基板の受け渡しと反転とを行うことができるので、装置の小型化が図れると共に、被処理基板を確実に保持した状態で受け渡し及び反転を行うことができ、かつ、スループットの向上を図ることができる（請求項１，２）。
【００１２】
また、接離移動手段を、伸縮シリンダと、この伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結部材とで構成し、反転部に搬入される被処理基板に対して両保持手段を同じ距離移動し得るように形成することにより、両保持手段を平行状態で同じ距離移動するので、被処理基板の挟持・保持を迅速かつ確実にすることができると共に、反転前後における基板搬送手段との被処理基板の受渡位置を揃えることができる（請求項３）。
【００１３】
また、両保持手段が、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備することで、被処理基板を確実に挟持・保持することができる（請求項１，２）。この場合、保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の軸線に関して対称位置に配設することで、被処理基板を更に確実に保持することができる（請求項４）。
【００１４】
また、保持部材に、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、移動阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備することにより、保持手段への被処理基板の受け渡しに際して被処理基板の接触部分を少なくすることができると共に、被処理基板の縁部の角を傾斜段部にて線状に保持することができるので、被処理基板との接触面積を可及的に少なくすることができ、パーティクルの発生を抑制することができる（請求項１）。また、移動阻止壁によって被処理基板の外方への移動を阻止することができるので、被処理基板を確実に保持することができると共に、被処理基板の受け渡しを確実にすることができる。
【００１５】
また、保持部材に、両保持手段が近接した状態で互いに係合可能な凹凸部を具備することにより、保持手段同士の移動を抑制することができ、被処理基板の保持を更に確実にすることができる（請求項２）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、この発明に係る基板両面処理装置を半導体ウエハの搬入、洗浄、乾燥及び搬出を連続して行う洗浄処理システムに適用した場合について説明する。
【００１７】
上記洗浄処理システムは、図１ないし図４に示すように、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）に適宜洗浄処理を施す洗浄処理部１０と、洗浄処理部１０に対してウエハＷを搬入出する搬出入部２０とで主に構成されている。
【００１８】
上記搬出入部２０は、複数例えば２６枚のウエハＷを適宜間隔をおいて収容するキャリアＣを載置する載置台２１を有する搬入・搬出部２２と、キャリアＣと洗浄処理部１０との間でウエハＷの搬送を行うウエハ搬送機構２３と、このウエハ搬送機構２３のウエハ搬送路（図示せず）とを具備するインターフェース部２４とで構成されている。
【００１９】
この場合、搬入・搬出部２２に配設された載置台２１上には、例えば３個のキャリアＣを水平面のＹ方向に並べて所定位置に載置されている。また、搬入・搬出部２２とインターフェース部２４との仕切壁２５において、キャリアＣの載置場所に対応する位置には、窓部２６が形成されており、この窓部２６のインターフェース部２４側には、窓部２６をシャッタ等により開閉する窓部開閉機構２７が設けられている。
【００２０】
使用されるキャリアＣの構造は任意のもので差し支えなく、例えば、ウエハＷの搬入出口に搬入出口を開閉する蓋体Ｃａを設けたものを用いることができる。この場合、窓部開閉機構２７にキャリアＣの蓋体Ｃａを開閉する機能を持たせて、窓部２６にキャリアＣの搬入出側を向けてキャリアＣの蓋体Ｃａの開閉を行うことができる構造とする。このように窓部開閉機構２７によって、窓部２６とキャリアＣの蓋体Ｃａが開いた状態とすれば、インターフェース部２４に設けられたウエハ搬送機構２３がキャリアＣにアクセス可能となり、ウエハＷの搬送を行うことができるようになる。
【００２１】
なお、窓部２６には窓部２６を開閉するシャッタのみを配設し、キャリアＣの搬入出口に備えられた蓋体Ｃａは、載置台２１へ載置する際に、例えば、手動により操作して搬入出を開口する方法を用いてもよい。また、キャリアＣに蓋体Ｃａを設けない場合には、当然に蓋体の開閉機構を設ける必要はない。このように窓部２６の構造はキャリアＣの構造に対応させて適宜好適に設計することができる。
【００２２】
この場合、窓部開閉機構２７に、キャリアＣ内におけるウエハＷの収容状態、例えば、所定枚数のウエハＷが収容されているか否か、ウエハＷが前後（Ｘ方向）に飛び出して収容されていないかどうか、又は、ウエハＷが高さ方向（Ｚ方向）に斜めに収容されていないか等を検知するマッピングセンサ（図示せず）が設けられている。このマッピングセンサによりウエハＷの収容状態を検査した後に洗浄処理を開始することで、処理を確実に行うことが可能となる。
【００２３】
上記インターフェース部２４に配設されるウエハ搬送機構２３は、Ｙ方向に移動可能であり、載置台２１に載置された各キャリアＣにアクセス可能となっている。また、ウエハ搬送機構２３のウエハ保持アーム２３ａは、水平面のＸ方向に移動自在に構成されると共に、Ｘ−Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されており、窓部２６を通してキャリアＣとの間でウエハＷの受け渡しを行い、また、後述する洗浄処理部１０に配設されたウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）３０にアクセス可能に形成されている。
【００２４】
このように構成されるウエハ搬送機構２３は、搬入・搬出部２２側から洗浄処理部１０側へウエハＷを搬送したり、逆に、洗浄処理部１０側から搬入・搬出部２２側へウエハＷを搬送することができる。また、ウエハ搬送機構２３は、鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在であり、キャリアＣ内の任意の高さ位置においてウエハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。
【００２５】
一方、上記洗浄処理部１０には、ウエハＷの表裏面を反転させる反転部であるウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）４０と、インターフェース部２４との間でウエハＷの受け渡しを行うためにウエハＷを一時的に載置するウエハ受渡ユニット３０と、洗浄処理後のウエハＷを乾燥等する加熱／冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）５０が設けられ、また、ウエハＷにスクラブ洗浄を施すスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）６０ａ〜６０ｄと、これらのウエハ反転ユニット４０、ウエハ受渡ユニット３０、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄ及び加熱／冷却部５０の全てにアクセス可能に配設され、これら各ユニット又は各部との間でウエハＷの受け渡しを行う搬送手段である主ウエハ搬送機構７０が配設されている。
【００２６】
この場合、上記ウエハ反転ユニット４０は、２段積み重ねられて配設されている。このウエハ反転ユニット４０の下方には、ウエハ受渡ユニット３０が２段積み重ねられて配設されている。また、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄも２段積み重ねられて配設されている。また、加熱／冷却部５０は、４段積み重ねられて配設されている。
【００２７】
なお、洗浄処理部１０には、洗浄処理システム全体の動作・制御を行うための電装ユニット（ＥＢ）８０と機械制御ユニット（ＭＢ）９０が配設され、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに供給する所定の洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット（ＣＴＢ）１００が配設されている。
【００２８】
更に、洗浄処理部１０の天井部には、ウエハＷを取り扱う各ユニット及び主ウエハ搬送機構７０に、清浄な空気をダウンフローするためのフィルター・ファンユニット（ＦＦＵ）２００が配設されている。
【００２９】
上記ウエハ反転ユニット４０は、図５に示すように、ウエハＷの表裏面を保持する一対の保持手段であるウエハ保持アーム４１（以下に保持アーム４１という）と、これら両保持アーム４１を相対的に接離移動させる接離移動手段４２と、両保持アーム４１にて保持されるウエハＷを反転可能に回転する回転手段であるモータ４３とを具備している。
【００３０】
この場合、接離移動手段４２は、図５及び図６に示すように、伸縮シリンダ４４と、この伸縮シリンダ４４の両端と両保持アーム４１とをそれぞれ連結する連結部材であるチャック４５とを具備し、チャック４５と一体に連結される摺動子４６が鉛直方向に配設されたリニアガイド４７に摺動自在に嵌合されており、伸縮シリンダ４４が駆動することで、ウエハ反転ユニット４０内に搬入されるウエハＷに対して両保持アーム４１が同じ距離移動して開閉し得るようになっている。この場合、図６（ｂ）に示すように、伸縮シリンダ４４は、例えば、シリンダ体４４ａとプランジャ４４ｂとからなるエアーシリンダにて形成されており、シリンダ体４４ａの両端に設けられたポート４４ｃに連通する給排管４４ｄに介設される切換弁４４ｅ及び開閉弁４４ｆを介して空気供給源４４ｇが接続されている。なお、チャック４５の開閉動作は、図示しないチャック開センサ及びチャック閉センサによって検知し得るようになっている。
【００３１】
また、リニアガイド４７の背面側中心部に連結される回転軸４８は、軸受け４９にて水平状態に回転自在に支承されており、回転軸４８に装着される従動プーリ４９ａとモータ４３の駆動軸４３ａに装着される駆動プーリ４９ｂとにはタイミングベルト４９ｃが掛け渡されている。このように構成することにより、モータ４３が駆動して、回転軸４８が回転すると共に、リニアガイド４７を介して保持アーム４１を回転軸４８回りに１８０°回転することで、ウエハＷを反転することができる。
【００３２】
上記保持アーム４１は、図５及び図９に示すように、先端側が開口する平面視が馬蹄形状の例えばアルミニウム合金製のアーム本体４１ａと、このアーム本体４１ａにおける回転軸４８の軸線に関して対称位置の４箇所に配設される例えばＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）製の保持部材４１ｂとを具備しており、両保持アーム４１の保持部材４１ｂはそれぞれ対向する位置に配設されている。この場合、保持部材４１ｂは、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１と干渉しなように、主ウエハ搬送アーム７１の移動領域の内方側に配設されている（図５（ｂ）参照）。また、保持部材４１ｂには、図７及び図８に示すように、ウエハＷの外周端部と係合し得る移動阻止壁４１ｃと、この移動阻止壁４１ｃの下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部４１ｄと、移動阻止壁４１ｃの上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面４１ｅとが形成されている。更に両保持部材４１ｂには、両保持アーム４１が近接した状態で互いに係合可能な凹部４１ｆと凸部４１ｇが形成されている。
【００３３】
上記のように構成される保持アーム４１によれば、両保持アーム４１が近接した状態で、保持部材４１ｂの凹部４１ｆと凸部４１ｇが係合（噛合）して、ウエハＷの縁部を傾斜段部４１ｄにて保持することができる。したがって、ウエハＷの縁部の角を傾斜段部４１ｄにて線状に保持することができるので、ウエハＷとの接触面積を可及的に少なくすることができ、パーティクルの発生を抑制することができる。また、移動阻止壁４１ｃによってウエハＷの外方への移動を阻止することができるので、ウエハＷを確実に保持することができると共に、ウエハＷの受け渡しを確実にすることができる。更には、保持部材４１ｂの凹部４１ｆと凸部４１ｇが係合（噛合）するので、保持アーム４１同士の移動を抑制することができ、ウエハＷの保持を更に確実にすることができる。なお、ウエハ反転ユニット４０には、ウエハ反転ユニット４０内に搬送されて保持アーム４１にて保持されるウエハＷの有無を検知する有無検出センサＳが設けられている（図５参照）。この有無検出センサＳからの検出信号は図示しない制御手段、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）に伝達され、ウエハＷが無いと判断された場合にはアラームを発生するようになっている。
【００３４】
上記のように構成されるウエハ反転ユニット４０の動作態様について、図１０を参照して説明すると、例えば、裏面（ウエハＷにおいて半導体デバイスが形成されない面）の洗浄が終了したウエハＷは、裏面が水平状態で上面となっている状態で主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１が前進して、ウエハ反転ユニット４０内に挿入され、両保持アーム４１間にセットされる（ステップ１０−１，１０−２）。このとき、有無検出センサＳによってウエハＷの有無が検出され（ステップ１０−３）、ウエハＷが無いと判断された場合にはアラームが発生して、ウエハＷが無いことをオペレータ等に知らせる（ステップ１０−４）。ウエハＷが有ると判断された場合は、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４の駆動によってチャック４５が閉じ（ステップ１０−５）、両保持アーム４１が近接方向に移動して、両保持アーム４１間にウエハＷを挟持し保持する。このとき、チャック閉センサがＯＮか否かが判断され（ステップ１０−６）、チャック閉センサがＯＦＦである場合には、アラームが発せられて、チャック４５の近接移動すなわち保持アーム４１によりウエハＷの挟持・保持がされていないことをオペレータ等に知らせる（ステップ１０−７）。
【００３５】
ウエハＷが両保持アーム４１にて挟持・保持された後に、モータ４３が駆動して回転軸４８回りに１８０°回転してウエハＷは反転される（ステップ１０−８）。これにより、ウエハＷの表面（半導体デバイスが形成された面）が上面となる。この状態で、再度有無検出センサＳによってウエハＷの有無が検出される（ステップ１０−９）。そして、ウエハＷが無いと判断された場合にはアラームが発生して、ウエハＷが無いことをオペレータ等に知らせる（ステップ１０−１０）。ウエハＷが有ると判断された場合は、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４の駆動によってチャック４５が開き（ステップ１０−１１）、両保持アーム４１が離隔方向に移動する。このとき、チャック開センサがＯＮか否かが判断され（ステップ１０−１２）、チャック開センサがＯＦＦである場合には、アラームが発せられて、チャック４５の離隔移動すなわち保持アーム４１によりウエハＷの挟持・保持状態が解除されていないことをオペレータ等に知らせる（ステップ１０−１３）。保持アーム４１が離隔方向に移動してウエハＷの挟持・保持状態が解除されると、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１が前進して下方の保持アーム４１上に載置されているウエハＷを受け取った後（ステップ１０−１４）、主ウエハ搬送アーム７１が後退して、ウエハ反転ユニット４０内からウエハＷ取り出される（ステップ１０−１５）。そして、表面が上面となったウエハＷは、例えば、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに搬送され、表面に洗浄処理が施される。
【００３６】
上記説明では、１台のウエハ反転ユニット４０について説明したが、２台のウエハ反転ユニット４０を配設した場合には、それぞれのウエハ反転ユニット４０を使用目的に応じて使い分けることができる。例えば、下段のウエハ反転ユニット４０は、後述する主ウエハ搬送アーム７１によって表面が上面となって搬送されてきたウエハＷを裏面が上面となるように反転するためめに用い、一方、上段のウエハ反転ユニット４０は、主ウエハ搬送アーム７１によって裏面が上面となって搬送されてきたウエハＷを表面が上面となるように反転するために用いるものとすることができる。
【００３７】
また、洗浄処理システムには、４台のスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄが配設されているので、上段のウエハ反転ユニット４０は、上段のスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄでの処理を終了したウエハＷの反転処理について用い、下段のウエハ反転ユニット４０は下段のスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂでの処理を終了したウエハＷの反転処理について用いるものとすることもできる。
【００３８】
更に、全くランダムに洗浄処理の進行状況に合わせて、例えば、全く未処理のウエハＷ、裏面のみの洗浄が終了したウエハＷ、表面のみ洗浄が終了したウエハＷ、表裏両面の洗浄処理が終了したウエハＷについて、次の処理が行える状態となるように空いているウエハ反転ユニット４０へ逐次搬送して反転処理させるように用いることもでき、後述する主ウエハ搬送機構７０に設けられた主ウエハ搬送アーム７１は、このように予め設定されて機械制御ユニット９０のコントローラにセット、記憶された処理レシピに従ってウエハＷを所定のウエハ反転ユニット４０に搬入し、あるいは、所定のウエハ反転ユニット４０からウエハＷを搬出するように制御される。
【００３９】
上記説明では、保持部材４１ｂが４個の場合について説明したが、保持部材４１ｂは、それぞれウエハＷの縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上であれば、必ずしも４個である必要はない。但し、ウエハＷを確実に保持するためには、保持部材４１ｂを、ウエハＷを反転するための回転軸４８の軸線に関して対称位置に配設する必要がある。
【００４０】
また、ウエハ反転ユニット４０における主ウエハ搬送機構７０側の側面中間部には、主ウエハ搬送機構７０の多段式の３本の主ウエハ搬送アーム７１が挿入可能なように開口部７２が設けられており、その側面上部には、フィルター・ファンユニット２００からのダウンフローの一部を取り込むための流入口７３が設けられている。また、洗浄処理部１０とインターフェース部２４とは仕切壁７４によって区画されているが、仕切壁７４において、ウエハ反転ユニット４０とインターフェース部２４との境界にあたる部分の側面下部には、フィルター・ファンユニット２００からのダウンフローを排出する流出口７５と、流出口７５と連通するする排気通路７５Ａが設けられており、フィルター・ファンユニット２００からの清浄な空気が流入口７３からウエハ反転ユニット４０内に取り込まれた後、流出口７５から排気通路７５Ａへ流れ、排気通路７５Ａに連通するダクト（図示せず）を介して外部へ排気されるようになっている。
【００４１】
このように構成することにより、ウエハ反転ユニット４０内が揚圧状態となり、インターフェース部２４から洗浄処理部１０へのパーティクル等の侵入が阻止され、洗浄処理部１０の清浄度が保持される。なお、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４内は、図示しない排気装置に接続されており、伸縮シリンダ４４内に発生するパーティクル等が外部に排気されるように構成されている。
【００４２】
また、ウエハ受渡ユニット３０における主ウエハ搬送機構７０側の側面には、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１が挿入可能な、かつ、フィルター・ファンユニット２００からのダウンフローの一部を取り込むように第１の開口部３１が設けられている。また、洗浄処理部１０とインターフェース部２４とを区画する仕切壁７４において、ウエハ受渡ユニット３０とインターフェース部２４との境界にあたる部分には第２の開口部３２が形成されており、この第２の開口部３２を介してウエハ搬送機構２３とウエハ受渡ユニット３０との間でウエハの搬送が可能となっている。
【００４３】
また、ウエハ受渡ユニット３０の底面の適宜位置には、上方に向かって突出するピン３３が設けられており、例えば、ウエハＷを保持したウエハ搬送機構２３のウエハ保持アーム２３ａをピン３３により上方に移動した後に、下降することで、ウエハＷがウエハ保持アーム２３ａからピン３３上に載置されるようになっている。
【００４４】
上下２段に配設されたウエハ受渡ユニット３０は、目的に応じて任意に使い分けをして用いることが可能である。例えば、下段のウエハ受渡ユニット３０はインターフェース部２４から洗浄処理部１０へ搬送される洗浄処理が行われていない未処理のウエハＷのみが載置され、上段のウエハ受渡ユニット３０は洗浄処理部１０からインターフェース部２４は搬送する洗浄処理済みのウエハＷのみが載置されるように用いることができる。この場合には、未処理のウエハＷからピン３３に付着したパーティクル等が、洗浄処理後のウエハＷに付着することがなく、ウエハＷの汚染が低減され、ウエハＷが清浄に保たれるようになる。
【００４５】
また、全くランダムに洗浄処理の進行状況に合わせて、あるときには２段ともに洗浄処理部１０は搬送する未処理のウエハＷを載置し、また別のときには２段ともにインターフェース部２４へ搬送する洗浄処理済みのウエハＷを載置するように用いることもできる。このようにすることにより、スループットが向上すると共に、生産性の向上が図れる。
【００４６】
次に、主ウエハ搬送機構７０の構造について説明する。主ウエハ搬送機構７０は、Ｚ方向に延在し、垂直壁７６ａ，７６ｂ及びこれらの間の側面開口７６ｃを有する筒状支持体７６と、その内側に筒状支持体７６に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体７７とを具備している。この場合、筒状支持体７６は、旋回モータ７８ａの回転駆動力によって旋回可能となっており、それに伴ってウエハ搬送体７７も一体的に旋回されるように構成されている。
【００４７】
この場合、ウエハ搬送体７７は、搬送基台７７ａと、この搬送基台７７ａに沿って前後に移動可能な、かつ筒状支持体７６の側面開口部７６ｃを通過可能な３本の主ウエハ搬送アーム７１とを備えている。これら主ウエハ搬送アーム７１は、搬送基台７７ａ内に内蔵された図示しなモータ及びベルト機構によりそれぞれ独立して進退移動し得るように構成されている。ウエハ搬送体７７は、筒状支持体７６の下部に配設された昇降用モータ７８ｂの駆動軸に装着される駆動プーリ７７ｂと、筒状支持体７６の上部に配設される従動プーリ７７ｃに掛け渡される駆動ベルト７７ｄに連結されており、昇降用モータ７８ｂの回転駆動によって駆動ベルト７７ｄを駆動させることによってウエハ搬送体７７が昇降するように構成されている。
【００４８】
図３に示すように、主ウエハ搬送機構７０を挟んで、ウエハ反転ユニット４０／ウエハ受渡ユニット３０の反対側には、加熱／冷却部５０が設けられている。この加熱／冷却部５０には、強制冷却を行う冷却ユニット５２が１台配設され、この冷却ユニット５２の上に強制加熱／自然冷却を行う加熱ユニット５１が３台積み重ねられて配設されている。これら各ユニットの主ウエハ搬送機構７０側には、主ウエハ搬送アーム７１の挿入・退出が可能なように開閉窓部５３が形成されている。
【００４９】
上記冷却ユニット５２は、例えば、上面に近接してウエハＷを保持するための複数のピン５４が上方に向かって突出して設けられた載置テーブル５５に、下方から窒素ガス等の冷却ガスを噴射して載置テーブル５５を冷却することでウエハＷを均一に冷却することができるように構成されている。一方、加熱ユニット５１は、ヒータ５７を内蔵して所定温度に保持されたホットプレート５８の上面に近接ウエハＷを保持することで、ウエハＷを均一に加熱できるように構成されている。また、加熱／冷却部５０は、スクラブ洗浄後の表面又は裏面が完全に乾燥していない状態のウエハＷの乾燥処理に主に用いられる。
【００５０】
次に、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄについて、図１１及び図１２を参照して説明する。図１及び図２に示す洗浄処理システムにおいては、上下２段に積み重ねて配設され、各段に２台ずつ系４台のスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄが配設されている。
【００５１】
スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄには、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１が挿入・退出可能なように、インターフェース部２４側に配置されているスクラブ洗浄ユニット６０ｂと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット６０ａとでは、これらの境界壁６１（後述するシンク６２の一側面）について対称な構造となっており、スクラブ洗浄ユニット６０ｃと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット６０ｄについても境界壁６１については対称な構造となっている。
【００５２】
すなわち、図１１及び図１２に示すように、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄにおいて、主ウエハ搬送アーム７１との間でウエハＷの受け渡しを行い、また、ウエハＷを略水平に保持するスピンチャック６６は、全てのスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄにおいて主ウエハ搬送機構７０に近接した位置に設けられ、スピンチャック６６内に保持されたウエハＷの上面にブラシ６３ａ，６３ｂが当接するように駆動される駆動されるブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの待機位置は、主ウエハ搬送機構７０から離れた位置に設けられる。このように、スクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂは、その境界である仕切壁６１ａに関して互いに対称な構造を有し、スクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄは、その境界である仕切壁６１ｂに関して互いに対称な構造を有している（図２参照）。
【００５３】
これらスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄの用い方としては、ウエハＷの表裏面を考慮せずに、ランダムに空いているユニットへ逐次ウエハＷを搬送して洗浄処理を始めるような処理レシピに従って用いる方法が挙げられる。この際、上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄは、直上に設けられたフィルター・ファンユニット２００から直接に清浄な空気を取り込むことができ、内部のクリーン度を高く保つことが可能であるのに対し、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂについては、洗浄処理システムの壁面を利用して配管を設ける等してフィルター・ファンユニット２００から内部に清浄な空気を引き込む必要があるため、通常、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂのクリーン度は上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄ程は高くならないと考えられる。
【００５４】
そこで、洗浄処理システムにおいては、より清浄度の高い環境での処理が好ましいウエハＷの表面洗浄を上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄで行い、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂを用いてウエハＷの裏面の洗浄を行うように、用途を区別して用いることが好ましい。
【００５５】
この場合、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂにおいては、ウエハＷをスピンチャック６６上に水平に保持した場合には、表面が下面となっているので、ウエハＷの表面にスピンチャック６６に保持された場合の痕跡が残らないように、スピンチャック６６としては、機械的にウエハＷの周縁部を保持するメカニカル式チャックを用いる方が好ましい。
【００５６】
一方、表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄにおいては、ウエハＷをスピンチャック６６上に略水平に保持した場合には裏面が下面となっているので、例えば、スピンチャック６６として真空吸着によりウエハＷを保持する真空吸着式チャックを用いる方が好ましい。
【００５７】
上述したように、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄを、ウエハＷの裏面洗浄用と表面洗浄用とに分けて用いた場合には、スピンチャック６６の構造は異なっても、その他の部品構成は同じであることから、以下に、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ａを代表例として説明する。
【００５８】
上記スクラブ洗浄ユニット６０ａの各構成部材は、図１１及び図１２に示すように、シンク６２内に配設されており、シンク６２の主ウエハ搬送機構７０との境界部分には、開閉窓６５が配設されており、この開閉窓６５を介して主ウエハ搬送アーム７１が進退出し得るようになっている。このため、ウエハＷを保持するスピンチャック６６は、主ウエハ搬送機構７０に近い位置に配設されている。
【００５９】
スピンチャック６６は、チャックプレート６６ａと、このチャックプレート６６ａを支持する支持柱６６ｂと、この支持柱６６ｂを回転させる回転駆動機構６６ｃとで主に構成されている。この場合、チャックプレート６６ａの表面には、例えば、図示しない支持ピンが複数箇所に適宜配設されており、ウエハＷは支持ピンの頂点に接して載置されるようになっている。
【００６０】
また、チャックプレート６６ａの周縁の３箇所には、ウエハＷの脱着機構６６ｄが配設されている。ここで、図１１の左側には脱着機構６６ｄがウエハＷを保持した状態が示されており、図１１の右側には脱着機構６６ｄがウエハＷを保持していない状態が示されている。また、昇降機構６６ｅにより昇降自在な１枚の連結テーブル６６ｆ上には、脱着機構６６ｄの配設位置に従って３箇所に当接治具６６ｇが配設されており、昇降機構６６ｅを駆動して連結テーブル６６ｆを上昇させると、３箇所に配設された当接治具６６ｇは、同時に脱着機構６６ｄの内周端をそれぞれチャックプレート６６ａの裏面に押し付け、これにより、脱着機構６６ｄの外周端が外側下方へ傾いてウエハＷの保持状態が解除されるようになっている。反対に昇降機構６６ｅにより連結テーブル６６ｆを下降させ、当接治具６６ｇを脱着機構６６ｄから離隔すると、脱着機構６６ｄの外周端は内周上方に傾いて、自然にウエハＷが脱着機構６６ｄに保持される。
【００６１】
また、チャックプレート６６ａの外周側はカップ６７によって包囲されている。この場合、カップ６７は、昇降機構６７Ａにより昇降自在となっている。なお、図１２において、カップ６７の下段位置と上段位置が示されており、ウエハＷの搬出入時には、カップ６７は下段位置に位置され、洗浄中は、上段位置に位置してウエハＷの外周から外部へ飛散する洗浄液をカップ６７の内周下方へ導くようになっている。なお、カップ６７には、上下２箇所に内方に向かって縮径するテーパ部６７ａが形成されており、このテーパ部６７ａによって洗浄液が外部へ飛散し難い構造となっている。また、カップ６７の内周側底部には、ドレン６７ｂが形成されており、カップ６７内の排気及び洗浄液の排出が行われるようになっている。
【００６２】
また、スクラブ洗浄ユニット６０ａには、ウエハＷの上面に当接してスクラブ洗浄を行う２本のブラシ６３ａ，６３ｂが配設されている。このブラシ６３ａ，６３ｂは、それぞれブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの先端に装着されており、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの先端に配設された図示しない回転駆動機構により、Ｚ方向に平行な回転軸６４ｃ，６４ｄ回りに回転自在に構成されている。図１１では、２本のブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂがカップ６７外の待機位置にある状態が示されており、ブラシ６３ａ，６３ｂは待機位置において、ブラシバス６８上に位置し、ブラシバス６８にブラシ６３ａ，６３ｂから垂れ落ちる洗浄液が捕集されるようになっている。
【００６３】
なお、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの先端には、ブラシ６３ａ，６３ｂに所定の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル（図示せず）が設けられており、ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄中には、ブラシ６３ａ，６３ｂに所定量の洗浄液が供給されるようになっている。
【００６４】
また、一方のブラシ保持アーム６４ａの基端部は駆動機構６９ａと連結され、駆動機構６９ａによりガイド６９ｃに沿ってＸ方向と平行にスライド自在に構成されており、他方のブラシ保持アーム６４ｂの基端部は駆動機構６９ｂと連結され、駆動機構６９ｂによりガイド６９ｄに沿ってＸ方向と平行にスライド自在に構成されている。このように、スクラブ洗浄ユニット６０ａでは、２本のブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂは独立して駆動することが可能となっている。また、これらの駆動機構６９ａ，６９ｂは、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂをＺ方向に上下させる昇降機構（図示せず）をも具備し、この昇降機構によりブラシ６３ａ，６３ｂの高さ調節を行うことができるようになっている。なお、ブラシ６３ａ，６３ｂが配設されているブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの先端部分にブラシ６３ａ，６３ｂをＺ方向に昇降させる機構を設けることも可能である。
【００６５】
上記のように構成されるスクラブ洗浄ユニット６０ａによれば、例えば、スピンチャック６６を回転させた状態で、カップ６７の外側近傍に配設されたリンスノズル６０１，６０２からウエハＷの表面の所定位置に洗浄液を供給してウエハＷ上に均一な液膜を形成しつつ、２本のブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂを同時に駆動してブラシ６３ａ，６３ｂをウエハＷの異なる位置に当接させながらＸ方向にスキャンさせて洗浄処理を行うことができ、この場合には、１枚のウエハＷの洗浄処理時間を短縮することが可能となる。
【００６６】
また、例えば、ブラシ６３ａ，６３ｂのウエハＷと当接する部分の材質を異なるものとして、一方を粗洗浄用、他方を仕上げ用として用いて、より精密な洗浄を行うこともできる。更に、一方のブラシを他方のブラシが故障等やブラシの摩耗等によって使用に支障をきたした場合に対処するための予備ブラシとして用いることも可能である。
【００６７】
なお、図１１に示すように、シンク６２は、壁部６１ｃによってカップ６７が配設された洗浄処理室６０３と、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの駆動機構６９ａ，６９ｂが配設された駆動機構配設室６０４とに区画されており、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂは、この壁部６１ｃに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室６０３に位置するように配設されている。この窓部は、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂのＺ方向の昇降とＸ方向でのスキャンに支障がないようにＺ方向に所定幅を有し、Ｘ方向に沿設されている。
【００６８】
このように、シンク６２内を洗浄処理室６０３と駆動機構配設室６０４とに区画することにより、駆動機構６９ａ，６９ｂで発生することが予想されるパーティクル等のスクラブ洗浄ユニット６０ａ内での拡散を防止して、ウエハＷに付着するのを防止することができる。また、カップ６７外へ飛散する洗浄液があった場合に、このような洗浄液が駆動機構６９ａ，６９ｂに付着して、駆動機構６９ａ，６９ｂの駆動に支障を生じさせないようになっている。
【００６９】
また、スクラブ洗浄ユニット６０ａには、ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄の他に、高速ジェット洗浄水又は超音波を印加した洗浄水による洗浄処理を行うための洗浄液吐出ノズル６０５が配設されている。この洗浄液吐出ノズル６０５は、ガイド６９ｃに沿って駆動機構６０７によりＸ方向にスキャン可能であり、かつ、Ｚ方向に昇降可能であるノズル保持アーム６０８の先端に取り付けられている。また、洗浄液吐出ノズル６０５は、高さ・角度調節機構６１０により、Ｚ方向高さ及びリンス液の吐出角度を変えることが可能となっている。このように、スクラブ洗浄ユニット６０ａには、異なる洗浄手段が配設されているので、ウエハＷの種類に応じていずれか一方のみ用いた洗浄処理を行ってもよく、また、両方の洗浄手段を前後して用いる洗浄処理を行うことも可能である。
【００７０】
なお、駆動機構６０７は、駆動機構配設室６０４内に配設され、ノズル保持アーム６０８は、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂと同様に壁部６１ｃに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室６０３に位置するように設けられている。このようにして、駆動機構６０７で発生するパーティクルが洗浄処理室６０３に飛散することが防止され、一方、カップ６７から洗浄液が駆動機構配設室６０４に飛散して駆動機構６０７に付着し、駆動機構６０７の駆動に支障をきたすのを防止する。
【００７１】
次に、上記洗浄処理システムにおけるウエハＷの洗浄処理工程について説明する。ここでは、洗浄処理の手順としてウエハＷの表面の洗浄を行った後に裏面の洗浄を行うこととする処理レシピに従った場合について説明する。ここで、前提として、２台配設されたウエハ受渡ユニット３０のうち、下段をインターフェース部２４から洗浄処理部１０へのウエハＷの搬送用として用い、上段を洗浄処理部１０からインターフェース部２４への搬送用として用いることとする。
【００７２】
また、２台配設されたウエハ反転ユニット４０のうち、下段をウエハＷの表面が上面である状態から裏面が上面となる状態にウエハＷを反転させることに用い、上段をウエハＷの裏面が上面である状態から表面が上面となる状態にウエハＷを反転させることに用いることとする。
【００７３】
更に、４台配設されたスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄのうち、下段に配設されたスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂをウエハの裏面洗浄用として用い、上段に配設されたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄをウエハＷの表面洗浄用として用いることとする。主ウエハ搬送機構７０の３本の主ウエハ搬送アーム７１は、機械制御ユニット９０のコントローラに予め記憶された処理レシピに従って動作するように制御され、上述のように処理内容が分担された各ユニット間におけるウエハＷの搬送を行う。
【００７４】
まず、所定枚数のウエハＷが収容されたキャリアＣを、ウエハＷの搬入出口からインターフェース部２４側となるようにして、載置台２１上野所定位置に載置する。窓部開閉機構２７により、窓部２６を開口すると共に搬入出口に蓋体が取り付けられている場合には、蓋体Ｃａを開蓋させてキャリアＣの内部とインターフェース部２４とを連通させ、更にマッピングセンサを用いてキャリアＣ内のウエハＷの収容状態を確認する。ウエハＷの収容状態に異常があった場合には処理処理を中断し、例えば、別のキャリアＣの処理作業に移行する。
【００７５】
ウエハＷの収容状態に異常がない場合には、キャリアＣ内の所定高さ位置にウエハ搬送機構２３のウエハ保持アーム２３ａを挿入して、１枚のウエハＷを取り出す。このようにしてウエハ保持アーム２３ａに保持されたウエハＷは下段のウエハ受渡ユニット３０に搬送され、ウエハ受渡ユニット３０内の所定位置に載置される。このとき、ウエハＷは表面が上面となった状態にある。その後、ウエハ搬送機構２３は別のウエハＷの取り出し等の作業を引き続き行う。
【００７６】
一方、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１のうちの１つ、例えば最上段の主ウエハ搬送アーム７１をウエハＷが載置された下段のウエハ受渡ユニット３０に挿入してウエハＷを取り出す。ウエハＷは表面が上面となっている状態で主ウエハ搬送アーム７１に保持されているので、処理レシピに従ってウエハＷを上段のスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄのいずれか一方に搬送する。
【００７７】
例えば、スクラブ洗浄ユニット６０ｃを用いるとすると、カップ６７が下段位置に位置された状態で開閉窓６５を開け、主ウエハ搬送アーム７１をスピンチャック６６の位置まで挿入してスピンチャック上にウエハＷを載置して保持する。その後、主ウエハ搬送アーム７１をスクラブ洗浄ユニット６０ｃ内から退出させて開閉窓６５を閉じる。
【００７８】
なお、スクラブ洗浄ユニット６０ｃでは、スピンチャック６６として真空吸着によりウエハＷを保持する機構を有するものが好適に用いられるが、このときウエハＷの下面のスピンチャック６６との接触部分に、真空吸着による吸着痕が残る。しかし、このような吸着痕は、後にスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂを用いた裏面洗浄により除去される。
【００７９】
スクラブ洗浄ユニット６０ｃにおいて、ブラシ６３ａ，６３ｂの両方を用いてスクラブ洗浄を行うとすると、まず、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの両方をブラシ６３ａ，６３ｂがウエハＷ上に位置するようにスライド移動させ、また、カップ６７を所定位置まで上昇させて保持する。続いてスピンチャック６６を回転させてウエハＷを回転した状態とし、洗浄液をリンスノズル６０１，６０２からウエハＷに供給してウエハＷ上に液膜を形成した後に、引き続きリンスノズル６０１，６０２からウエハＷに洗浄液を供給しつつ、ブラシ６３ａ，６３ｂを回転させながらウエハＷに当接させ、所定速度でブラシ保持アームをスキャンさせる。このようにしてスクラブ洗浄が行われる。
【００８０】
なお、このようなスクラブ洗浄においては、ウエハＷの中心部では回転の周速度が小さく、逆に周縁部では周速度が大きくなっているので、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂをＸ方向にスキャンさせる際には、例えば、ウエハＷの中心部でスキャン速度を速くし、ウエハＷの周縁部でスキャン速度を遅くする等して、ブラシ６３ａ，６３ｂがウエハＷの任意の面積に接する時間をウエハＷ全体で同等とすることで、ウエハＷの全面に渡って均一な洗浄処理を行うことができる。
【００８１】
ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄の終了後には、ブラシ６３ａ，６３ｂがブラシバス６８上に位置するようにカップ６７から待機させ、代わりに、ノズル保持アーム６０８をカップ６７内に移動させて、回転するウエハＷの上面に向かって洗浄液吐出ノズル６０５から高速ジェット洗浄水又は超音波を印加した洗浄水を吐出させながら、ノズル保持アーム６０８をＸ方向にスキャンする洗浄処理を行う。但し、必ずしも、ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄と洗浄液吐出ノズル６０５を用いた洗浄の両方を行う必要はない。
【００８２】
このようにして、洗浄処理が終了した後には、ノズル保持アーム６０８をカップ６７外に待機させ、ウエハＷを所定の回転数で回転させることにより、ウエハＷに付着した洗浄液を振り切るスピン乾燥を行う。なお、乾燥の前に、リンスノズル６０１，６０２から所定のリンス液を回転するウエハＷの表面に供給して、ウエハＷのリンス処理を行う方が望ましい。
【００８３】
スピン乾燥後にはカップ６７を下降させ、また、スピンチャック６６の真空吸着機構を解除する。そして、開閉窓６５を開いて、例えば、主ウエハ搬送アーム７１を挿入し、ウエハＷを主ウエハ搬送アーム７１に受け渡す。このようにして表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ｃから搬出されたウエハＷは、必要に応じて例えば、３台のうちのいずれかのホットプレートユニット５２内に搬送されて乾燥され、必要に応じて主ウエハ搬送アーム７１により冷却ユニット５２に搬送されて冷却され、再び主ウエハ搬送アーム７１に戻される。
【００８４】
次に、ウエハＷの裏面の洗浄を行うためには、ウエハＷを裏面が上面となるように反転させる必要があるので、ウエハＷを保持した主ウエハ搬送アーム７１を下段のウエハ反転ユニット４０に搬送し、ウエハ反転ユニット４０に配設された両保持アーム４１間に挿入すると共に、下方に位置する保持アーム４１の保持部材４１ｂ上に載置（セット）させる。すると、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４が駆動、すなわち収縮移動して両保持アーム４１を近接方向に移動し、両保持アーム４１にてウエハＷが挟持・保持される。なお、両保持アーム４１間にウエハＷを挿入してウエハＷが保持アーム４１にて挟持・保持された後、主ウエハ搬送アームを後退するようにしてもよい。この場合、保持アーム４１には、主ウエハ搬送アーム７１を案内するための段状の案内溝４１ｈが設けられているので、保持アーム４１と主ウエハ搬送アーム７１とは干渉することはない。このようにしてウエハＷが保持アーム４１にて挟持・保持されたとき、上述したように、有無検出センサＳによってウエハＷの有無が検出されると共に、チャック閉センサによってウエハＷの挟持・保持が確認され（図１０参照）、ウエハＷの挟持・保持が確認された後、モータ４３が駆動して回転軸４８回りに１８０°回転してウエハＷを反転させる。
【００８５】
このようにしてウエハＷの裏面が上面となった状態で、再び有無検出センサＳによってウエハＷの有無を確認した後、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４が駆動、すなわち伸長移動して両保持アーム４１を離隔方向に移動し、反転により下方に位置する保持アーム４１の保持部材４１ｂ上にウエハＷが載置した状態にする。このとき、上述したように、有無検出センサＳによってウエハＷの有無が検出されると共に、チャック開センサによってウエハＷの挟持・保持の解除が確認され（図１０参照）、ウエハＷの挟持・保持の解除が確認される。この状態で、主ウエハ搬送アーム７１がウエハ反転ユニット４０内に挿入し、主ウエハ搬送アーム７１にウエハＷを受け渡す。なお、ウエハＷが反転されて保持アーム４１にて挟持・保持された状態で、主ウエハ搬送アーム７１を案内溝４１ｈ内に挿入した後、ウエハＷを受け渡すようにしてもよい。
【００８６】
なお、ウエハＷを反転し、主ウエハ搬送アーム７１にウエハＷを受け渡した後、保持アーム４１はそのままの状態で次に反転されるウエハＷの搬入を待つようにしてもよく、あるいは、再び１８０°回転して常時反転前のウエハＷを受け取る保持部材４１ｂを同じものにするようにしてもよい。このように、反転された状態で次のウエハＷを受け取るようにすることにより、保持アーム４１の作動工程を減らすことができると共に、スループットの向上を図ることができる。一方、常時、ウエハＷを受け取る保持部材４１ｂを同じものとすることにより、例えば、ウエハＷの裏面を載置する保持部材４１ｂを常時同じものとすることにより、ウエハＷの表面へのパーティクルの付着を少なくすることができる。
【００８７】
ウエハＷを受け取った主ウエハ搬送アーム７１は、裏面が上面となったウエハＷをスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂのいずれか一方へ搬送する。スクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂでは、スピンチャック６６として上述した表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ｃを用いた場合と同様の方法を用いて洗浄処理が行われる。
【００８８】
このようにして表裏面の洗浄処理が終了し、乾燥処理されたウエハＷは裏面が上面となっている状態にあるため、キャリアＣへ戻すためにウエハＷの表面が上面となるように反転処理を行う必要がある。そこで、次に、ウエハＷは、例えば、主ウエハ搬送アーム７１を用いて上段のウエハ反転ユニット４０に搬送される。上段のウエハ反転ユニットにおいては、上述した下段のウエハ反転ユニット４０における反転動作と同様の動作によってウエハＷの上下を反転させる。このようにして、ウエハＷは、その表面が上面となった状態で、例えば、主ウエハ搬送アーム７１に戻される。
【００８９】
表面が上面となって主ウエハ搬送アーム７１に保持されたウエハＷは、上段のウエハ受渡ユニット３０ａへ搬送され、更にこのウエハ受渡ユニット３０ａ内からウエハ保持アーム２３ａによってインターフェース部２４内へ搬送された後、キャリアＣ内に収容された全てのウエハＷに付いて終了した後は、ウエハＷ収容されたキャリアＣは次の工程へと送られる。
【００９０】
なお、上記処理工程では、洗浄処理部１０内における１枚のウエハＷの搬送工程において、常に同じ主ウエハ搬送アーム７１を用いて説明したが、ウエハＷの搬送工程には、適宜、主ウエハ搬送アーム７１のうち使用していないものを選択して使用することが可能である。
【００９１】
なお、上記実施形態では、この発明の両面処理装置をウエハの洗浄処理システムに適用する場合について説明したが、この発明の両面処理装置は必ずしも半導体ウエハの洗浄処理のみに適用されるものではなく、例えば、ＬＣＤ基板やＣＤ基板の洗浄処理に適用してもよく、また、洗浄処理以外の基板の両面処理にも適用できるものである。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００９３】
（１）請求項１，２記載の発明によれば、接離移動手段と回転手段の駆動のみによって被処理基板の受け渡しと反転とを行うことができるので、装置の小型化が図れると共に、被処理基板を確実に保持した状態で受け渡し及び反転を行うことができ、かつ、スループットの向上を図ることができる。
【００９４】
（２）請求項３記載の発明によれば、接離移動手段を、伸縮シリンダと、この伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結部材とで構成し、反転部に搬入される被処理基板に対して両保持手段を同じ距離移動し得るように形成するので、上記（１）に加えて、被処理基板の挟持・保持を迅速かつ確実にすることができると共に、反転前後における基板搬送手段との被処理基板の受渡位置を揃えることができる。
【００９５】
（３）請求項１，２記載の発明によれば、両保持手段が、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備するので、被処理基板を確実に挟持・保持することができる。この場合、保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の軸線に関して対称位置に配設することで、被処理基板を更に確実に保持することができる（請求項４）。
【００９６】
（４）請求項１記載の発明によれば、保持部材に、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、移動阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備することにより、保持手段への被処理基板の受け渡しに際して被処理基板の接触部分を少なくすることができると共に、被処理基板の縁部の角を傾斜段部にて線状に保持することができる。したがって、被処理基板との接触面積を可及的に少なくすることができ、パーティクルの発生を抑制することができる。また、移動阻止壁によって被処理基板の外方への移動を阻止することができるので、被処理基板を確実に保持することができると共に、被処理基板の受け渡しを確実にすることができる。
【００９７】
（５）請求項２記載の発明によれば、保持部材に、両保持手段が近接した状態で互いに係合可能な凹凸部を具備するので、保持手段同士の移動を抑制することができ、被処理基板の保持を更に確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る基板両面処理装置を適用する半導体ウエハ洗浄処理システムを示す概略平面図である。
【図２】  図１の側面図である。
【図３】  この発明における反転部、基板搬送手段及び処理部を示す概略断面図である。
【図４】  上記反転部、基板搬送手段及び処理部におけるフィルター・ファンユニットからのダウンフローの流を示す概略断面図である。
【図５】  この発明における反転部を示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図６】  この発明における保持アームの接離移動状態を示す断面図（ａ）及び保持アームの接離移動手段を示す側面図（ｂ）である。
【図７】  この発明における保持部材の係合状態の別の位置を示す断面図（ａ），（ｂ）、（ｂ）のII−II線に沿う断面図（ｃ）及び保持部材の係合状態の側面図（ｄ）である。
【図８】  上記保持部材を示す断面斜視図である。
【図９】  上記保持アームを示す概略斜視図である。
【図１０】  上記反転部におけるウエハの反転手順を示すフローチャートである。
【図１１】  この発明における処理部の一例のスクラブ洗浄ユニットを示す概略平面図である。
【図１２】  上記スクラブ洗浄ユニットの概略断面図である。
【図１３】  従来の反転機構を示す概略側面図である。
【符号の説明】
Ｗ  半導体ウエハ（被処理基板）
１０  洗浄処理部（処理部）
４０  ウエハ反転ユニット（反転部）
４１  ウエハ保持アーム（保持手段）
４１ｂ  保持部材
４１ｃ  移動阻止壁
４１ｄ  傾斜段部
４１ｅ  傾斜案内面
４１ｆ  凹部
４１ｇ  凸部
４２  接離移動手段
４３  モータ（回転手段）
４４  伸縮シリンダ
４５  チャック（連結部材）
４８  回転軸
６０ａ〜６０ｄ  スクラブ洗浄ユニット
７０  主ウエハ搬送機構（搬送手段）
７１  主ウエハ搬送アーム
【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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