特許 5959914 基板処理システム、基板搬送方法および記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959914

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】基板処理システム、基板搬送方法および記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20160719BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

   H01L21/304 648H

【請求項の数】19

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-95017(P2012-95017)

(22)【出願日】2012年4月18日

(65)【公開番号】特開2013-222900(P2013-222900A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2014年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100105795

【弁理士】

【氏名又は名称】名塚 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100096895

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 淳平

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(72)【発明者】

【氏名】金 子 知 広

【審査官】 西出 隆二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１２９７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５２２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０３００３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対して処理を施す複数の基板処理モジュールを含む複数の基板処理ユニットと、 複数の基板を含む基板収納体が搬入される基板載置台と、
各基板処理ユニットに対応して設けられ、複数の基板を一時的に収納する基板バッファと、
基板載置台上の基板収納体内から基板を取出し、当該基板を少なくとも一つの基板処理ユニットに対応する基板バッファ内に搬送する第１の基板搬送装置と、
各基板処理ユニット毎に設けられ、基板バッファと基板処理モジュール間で基板を搬送する第２の基板搬送装置とを備え、
各基板バッファ間で、基板を移し換えるためのバッファ間移し換え装置を設けるとともに、
一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする基板処理システム。

【請求項2】

バッファ間移し換え装置は、第１の基板搬送装置と別体に設けられた基板移し換え装置からなることを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。

【請求項3】

バッファ間移し換え装置は、第１の基板搬送装置からなることを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。

【請求項4】

第１の基板搬送装置は、通常運転時に複数枚の基板をまとめて基板収納体から取出すとともに、複数枚の基板をまとめて基板収納体へ戻し、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、バッファ間移し換え装置により他の基板処理ユニットの基板バッファへ移し換えられ、当該他の基板処理ユニット内で処理された処理済基板を当該他の基板処理ユニットの基板バッファ内から一枚ずつ基板収納体へ搬送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の基板処理システム。

【請求項5】

第１の基板搬送装置は、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該一の基板処理ユニット内ですでに処理された処理済基板を当該一の基板処理ユニットの基板バッファ内から、未処理基板が他の基板処理ユニットで処理された後、当該基板バッファへ戻ることを待つことなく基板収納体へ搬送することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の基板処理システム。

【請求項6】

一の基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換える間に一の基板処理ユニットで基板処理が可能となった場合、バッファ間移し換え装置による移し換え作業が終了することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の基板処理システム。

【請求項7】

基板処理ができない基板処理ユニットの基板バッファから他の基板処理ユニットの基板バッファへ、未処理基板をバッファ間移し換え装置により一枚ずつ移し換えることを特徴とする請求項１乃至６記載の基板処理システム。

【請求項8】

一の基板処理ユニットの第２の基板搬送装置が故障した場合に、当該基板処理ユニットの基板バッファ内の未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載の基板処理システム。

【請求項9】

一の基板処理ユニット内ですべての基板処理モジュールが故障した場合に、当該基板処理ユニットの基板バッファ内の未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載の基板処理システム。

【請求項10】

複数の基板を含む基板収納体を基板載置台上へ搬入することと、
基板載置台上の基板収納体から基板を第１の基板搬送装置により取出し、当該基板を各々が複数の基板処理モジュールを含む複数の基板処理ユニットのいずれかの基板処理ユニットの基板バッファへ搬送することと、
各基板処理ユニットの基板バッファ内の基板を第２の基板搬送装置により当該基板処理ユニット内の基板処理モジュールへ搬送することとを備え、
一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする基板搬送方法。

【請求項11】

バッファ間移し換え装置は、第１の基板搬送装置と別体に設けられた基板移し換え装置からなることを特徴とする請求項１０記載の基板搬送方法。

【請求項12】

バッファ間移し換え装置は、第１の基板搬送装置からなることを特徴とする請求項１０記載の基板搬送方法。

【請求項13】

第１の基板搬送装置は、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、バッファ間移し換え装置により他の基板処理ユニットの基板バッファへ移し換えられ、当該他の基板処理ユニット内で処理された処理済基板を当該他の基板処理ユニットの基板バッファ内から一枚ずつ基板収納体へ搬送することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項14】

第１の基板搬送装置は、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該一の基板処理ユニット内ですでに処理された処理済基板を当該一の基板処理ユニットの基板バッファ内から、未処理基板が他の基板処理ユニットで処理された後、当該基板バッファへ戻ることを待つことなく基板収納体へ搬送することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項15】

一の基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換える間に一の基板処理ユニットで基板処理が可能となった場合、バッファ間移し換え装置による移し換え作業が終了することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項16】

基板処理ができない基板処理ユニットの基板バッファから他の基板処理ユニットの基板バッファへ、未処理基板をバッファ間移し換え装置により一枚ずつ移し換えることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項17】

一の基板処理ユニットの第２の基板搬送装置が故障した場合に、当該基板処理ユニットの基板バッファ内の未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへ基板移し換え装置により移し換えることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項18】

一の基板処理ユニット内ですべての基板処理モジュールが故障した場合に、当該基板処理ユニットの基板バッファ内の未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへ基板移し換え装置により移し換えることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか記載の基板搬送方法。

【請求項19】

コンピュータに請求項１０〜１８の基板搬送方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハ等の基板に対して、処理液による液処理や処理ガスによるガス処理、あるいは洗浄処理や熱的処理等の処理を行うための基板処理システム、基板搬送方法および記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体ウエハ等の基板に対して、処理液による液処理や処理ガスによるガス処理、あるいは洗浄処理や熱的処理等の処理を行うための基板処理システムとして、様々な種類のものが知られている。このような基板処理システムは、複数の基板を含む基板収納体が載置される基板載置台と、同一構造の複数段に配置された基板処理ユニットとを備え、各基板処理ユニットは、基板の処理を行なうための複数の基板処理モジュールを含んでいる。また各基板処理ユニットには、複数の基板を一時的に収納する基板バッファが設けられ、基板載置台上の基板収納体から第１の基板搬送装置により基板が取出されて、各基板ユニットの基板バッファへ搬送される。そして基板バッファ内の基板は第２の基板搬送装置によって各基板処理ユニットの各々の基板処理モジュールへ送られる。基板処理ユニットの基板処理モジュールで処理された基板は、第２の基板搬送装置により基板バッファへ戻される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２７３０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように各基板処理ユニットは、複数の基板処理モジュールと、基板処理モジュールと基板バッファ間で基板を搬送する第２の基板搬送装置を有しているが、例えばある基板処理ユニット内の第２の基板搬送装置が故障した場合等異常が発生すると、この第２の基板搬送装置が復帰するまで、当該基板処理ユニットで処理されるべき基板が当該基板処理ユニットの基板バッファ内に長時間、取り残されてしまう。

【0005】

このようにある基板処理ユニットに異常が発生すると、当該基板処理ユニットの基板バッファ内に未処理の基板が長時間取り残され、放置された状態になる。

【0006】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ある基板処理ユニットに故障が発生し、当該基板処理ユニットの基板バッファに未処理基板が取り残された場合に、この取り残された基板を救済し、基板に対する処理を継続して行なうことができる基板処理システム、基板搬送方法および記憶媒体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】

【0007】

本発明は、基板に対して処理を施す複数の基板処理モジュールを含む複数の基板処理ユニットと、複数の基板を含む基板収納体が搬入される基板載置台と、各基板処理ユニットに対応して設けられ、複数の基板を一時的に収納する基板バッファと、基板載置台上の基板収納体内から基板を取出し、当該基板を少なくとも一つの基板処理ユニットに対応する基板バッファ内に搬送する第１の基板搬送装置と、各基板処理ユニット毎に設けられ、基板バッファと処理モジュール間で基板を搬送する第２の基板搬送装置とを備え、各基板バッファ間で、基板を移し換えるためのバッファ間移し換え装置を設けるとともに、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする基板処理システムである。

【0008】

本発明は、複数の基板を含む基板収納体を基板載置台上へ搬入することと、基板載置台上の基板収納体から基板を第１の基板搬送装置により取出し、当該基板を各々が複数の基板処理モジュールを含む複数の基板処理ユニットのいずれかの基板処理ユニットの基板バッファへ搬送することと、各基板処理ユニットの基板バッファ内の基板を第２の基板搬送装置により当該基板処理ユニット内の基板処理モジュールへ搬送することとを備え、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする基板搬送方法である。

【0009】

本発明は、コンピュータに基板搬送方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、基板搬送方法は、複数の基板を含む基板収納体を基板載置台上へ搬入することと、基板載置台上の基板収納体から基板を第１の基板搬送装置により取出し、当該基板を各々が複数の基板処理モジュールを含む複数の基板処理ユニットのいずれかの基板処理ユニットの基板バッファへ搬送することと、各基板処理ユニットの基板バッファ内の基板を第２の基板搬送装置により当該基板処理ユニット内の基板処理モジュールへ搬送することとを備え、一の基板処理ユニットで基板処理ができないときに、当該基板処理ユニットの基板バッファ内にある未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換えることを特徴とする記憶媒体である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ある基板処理ユニットに故障が発生し、当該基板処理ユニットの基板バッファ内に未処理基板が取り残された場合に、取り残された未処理基板を他の基板処理ユニットの基板バッファへバッファ間移し換え装置により移し換える。このことにより、基板バッファ内に取り残された未処理基板を他の基板処理ユニットにより確実に処理することができ、基板に対する連続処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は本発明の一の実施の形態におけるウエハ処理システムの構成を示す概略側面図である。

【図2】図２は図１に示すウエハ処理システムのＡ−Ａライン矢視による上面図である。

【図3】図３は図１に示すウエハ処理システムのＢ−Ｂライン矢視による上面図である。

【図4】図４は図２に示すウエハ処理システムのＣ−Ｃライン矢視による側面図である。

【図5】図５はウエハ処理ユニットの全体を示す模式図である。

【図6】図６は図２に示すウエハ処理システムのＤ−Ｄライン矢視による側面図である。

【図7】図７は基板搬送方法を示すフローチャートである。

【図8】図８はウエハ処理ユニットに設けられた基板バッファを示す図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の一の実施の形態について説明する。図１乃至図８は、本実施の形態に係るウエハ処理システム、基板搬送方法および記憶媒体を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態におけるウエハ処理システムの構成を示す概略側面図であり、図２は、図１に示すウエハ処理システムのＡ−Ａライン矢視による上面図であり、図３は、図１に示すウエハ処理システムのＢ−Ｂライン矢視による上面図である。また、図４は、図２に示すウエハ処理システムのＣ−Ｃライン矢視による側面図であり、図５は、ウエハ処理システムの全体を示す模式図である。また、図６は、図２に示すウエハ処理システムのＤ−Ｄライン矢視による側面図である。また、図７は、基板搬送方法を示すフローチャートであり、図８はウエハ処理ユニットに設けられた基板バッファを示す図である。

【0013】

また図５において、領域Ａは基板処理システムを平面からみた図であり、領域Ｂは基板処理システムを側面からみた図であり、領域Ｃは基板処理システムの１階部分の基板処理ユニットの平面図と２階部分の基板処理ユニットの平面図を並べて示す図である。

【0014】

図１乃至図４に示すように、本発明による基板処理システム（ウエハ処理システム）１０は、基板となる半導体ウエハ（ウエハともいう）Ｗに対して例えば洗浄処理等の処理を行なうものである。

【0015】

このような基板処理システム１０は、２段に配置されるとともにウエハＷに対して洗浄処理を施す２つのウエハ処理ユニット（基板処理ユニットともいう）４０Ａ、４０Ｂと、複数のウエハＷを収納するフープ（Ｆｏｕｐ：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ、ウエハ格納用ボード）（基板収納体ともいう）２０が搬入される基板載置台２５と、各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂに対応して設けられ、複数のウエハＷを一時的に収納するバッファ３０ａ、３０ｂとを備えている。

【0016】

このうち２階に設置されたウエハ処理ユニット４０ＡはウエハＷに対して例えば洗浄処理等の処理を施す６台のウエハ処理モジュール（基板処理モジュールともいう）４０ａを有し、１階に設置されたウエハ処理ユニット４０Ｂはウエハ処理モジュール４０ａと同じ処理が可能な６台のウエハ処理モジュール４０ｂを有する。

【0017】

また基板載置台２５上のフープ２０内に収納されたウエハＷは、複数、例えば５枚毎に第１のウエハ搬送装置（第１の基板搬送装置ともいう）５０により各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂの基板バッファ３０ａ、３０ｂ内へ搬送される。さらに各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂに対応する基板バッファ３０ａ、３０ｂ内のウエハＷは、１枚ずつ第２のウエハ搬送装置（第２の基板搬送装置ともいう）６０ａ、６０ｂにより、当該ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂ内のウエハ処理モジュール４０ａ、４０ｂへ搬送される。

【0018】

上述のようにウエハ処理システム１０には、第１のウエハ搬送装置５０がフープ２０と基板バッファ３０ａ、３０ｂとの間に設けられている。また、図２、図３、図６等に示すように、ウエハ処理システム１０の各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂには、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂがそれぞれ設けられている。

【0019】

また、１階のウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａと、２階のウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂに隣接し、各基板バッファ３０ａ、３０ｂ間でウエハＷを移し換えるためのウエハ移し換え装置（基板移し換え装置ともいう）３５が設けられている。このウエハ移し換え装置３５は、バッファ間移し換え装置として機能する。

【0020】

以下、ウエハ処理システム１０の各構成要素について更に詳述する。

【0021】

図１および図２に示すように、ウエハ処理システム１０には、４つのフープ２０が並列に載置される基板載置台２５が設けられている。フープ２０は、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを上下方向に互いに離間して積み重ねるよう収容することができるようになっている。

【0022】

次に、各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂに対応して設けられた基板バッファ３０ａ、３０ｂおよびこの基板バッファ３０ａ、３０ｂに隣接して設けられたウエハ移し換え装置３５について図４を用いて説明する。なお、図４は、図２に示すウエハ処理システム１０のＣ−Ｃライン矢視による側面図である。

【0023】

前述のように、各基板バッファ３０ａ、３０ｂは、複数のウエハＷを上下方向に互いに離間させて一時的に収容するようになっている。

【0024】

ここで、各基板バッファ３０ａ、３０ｂの具体的な構成について図４を用いて説明する。各基板バッファ３０ａ、３０ｂは、各々同様の構造を有しており、各基板バッファ３０ａ、３０ｂは、各々複数の領域、例えば領域１、２、３、４をもつ（図８参照）。

【0025】

このうち下方の領域３、４は、各々フープ２０から第１のウエハ搬送装置５０により搬送された未処理のウエハＷを５枚ずつまとめて収納する領域であり、上方の領域１、２は、各々ウエハ処理モジュール４０ａ、４０ｂから搬送された処理済のウエハＷを５枚ずつまとめて収納する領域であり、領域１、２内のウエハＷは第１のウエハ搬送装置５０によりフープ２０へ戻される。

【0026】

なお、各領域１、２、３、４内のウエハＷの枚数（５枚）は、第１のウエハ搬送装置５０により搬送されるウエハＷの枚数に一致する。

【0027】

図４に示すように、各基板バッファ３０ａ、３０ｂは、鉛直方向に延びる複数の支柱部材３１を有している。具体的には、支柱部材３１は４つ設けられており、各支柱部材３１は水平面に沿った仮想の正方形または長方形の四隅の位置に配設されている。そして、これらの各支柱部材３１の間に、各基板バッファ３０ａ、３０ｂが形成されている。より詳細には、各支柱部材３１をまたがるように、上下方向に沿って複数設けられた水平方向に延びる仕切り部材（図示せず）が各支柱部材３１に取り付けられている。

【0028】

このため基板バッファ３０ａ、３０ｂは少なくとも図２における左右方向および上方向にそれぞれ開口することとなる。このため、第１のウエハ搬送装置５０、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂおよびウエハ移し換え装置３５は、基板バッファ３０ａ、３０ｂに対してそれぞれ別の方向からアクセスすることができる。すなわち、第１のウエハ搬送装置５０は基板バッファ３０ａ、３０ｂに対して図２における左方から、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂは基板バッファ３０ａ、３０ｂに対して図２における右方から、ウエハ移し換え装置３５は基板バッファ３０ａ、３０ｂに対して図２における上方から、それぞれアクセスすることとなる。なお、「基板バッファ３０ａ、３０ｂに対してアクセスすることができる」とは、各装置が基板バッファ３０ａ、３０ｂにウエハＷを搬送したり、基板バッファ３０ａ、３０ｂからウエハＷを取り出したりすることができることをいう。

【0029】

さらに、各基板バッファ３０ａ、３０ｂに対して、第１のウエハ搬送装置５０、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂ、およびウエハ移し換え装置３５のうち少なくとも２つの装置が同時にアクセスすることができるようになっている。このことにより、一の装置が基板バッファ３０ａ、３０ｂにアクセスする間に他の装置が基板バッファ３０ａ、３０ｂにアクセスすることができず待機しなければならないといった事態が発生することを防止することができ、ウエハ処理システム１０は単位時間あたりのウエハＷの処理枚数を多くすることができる。

【0030】

なお、図４に示すように、２階の基板バッファ３０ａの上方、および１階の基板バッファ３０ｂの下方には、それぞれウエハ反転機構３４が設けられている。各ウエハ反転機構３４は、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂにより当該ウエハ反転機構３４に送られたウエハＷの表裏を反転させるようになっている。

【0031】

ウエハ移し換え装置３５は、例えば１階の基板バッファ３０ａに収容されたウエハＷを、２階の基板バッファ３０ｂに移し換えるようになっている。

【0032】

なお図４に示すように、ウエハ移し換え装置３５は、鉛直方向に延びる支柱部材３６と、支柱部材３６に沿って昇降自在となっているフォーク支持部材３７とを有している。また、フォーク支持部材３７により、ウエハＷを保持するための上下一対のフォーク３８ａ、３８ｂが支持されている。各フォーク３８ａ、３８ｂは、それぞれウエハＷを裏面から（下方から）保持するようになっている。なお、一対のフォーク３８ａ、３８ｂのうち上段のフォーク３８ａは２階の基板バッファ３０ａから１階の基板バッファ３０ｂにウエハＷを搬送する際に用いられ、下段のフォーク３８ｂは１階の基板バッファ３０ｂから２階の基板バッファ３０ａにウエハＷを搬送する際に用いられるようになっている。そして、一対のフォーク３８ａ、３８ｂのうちいずれか一方のフォークが基板バッファ３０ａ、３０ｂに向かって進出することにより、このフォークは基板バッファ３０ａ、３０ｂにウエハＷを収容したり基板バッファ３０ａ、３０ｂからウエハＷを取り出したりすることができるようになっている。

【0033】

また２階のウエハ処理ユニット４０Ａに対応するよう設けられた第２のウエハ搬送装置６０ａは、ウエハ処理ユニット４０Ａのウエハ処理モジュール４０ａと基板バッファ３０ａとの間でウエハＷを搬送するようになっている。また、１階のウエハ処理ユニット４０Ｂに対応するよう設けられた第２のウエハ搬送装置６０ｂは、ウエハ処理ユニット４０Ｂのウエハ処理モジュール４０ｂと基板バッファ３０ｂとの間でウエハＷを搬送するようになっている。また、第１のウエハ搬送装置５０は、ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂにより処理される前の未処理のウエハＷをフープ２０から基板バッファ３０ａ、３０ｂ内へ搬送するとともに、ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂにより処理されたウエハＷを基板バッファ３０ａ、３０ｂからフープ２０に搬送するようになっている。

【0034】

次に、第１のウエハ搬送装置５０および第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂの具体的な構成について説明する。まず、第１のウエハ搬送装置５０の構成について図１乃至図３および図９を用いて説明する。

【0035】

第１のウエハ搬送装置５０は、図３におけるＹ方向に延びるレール５６上を走行する基体部材５１と、この基体部材５１の上面に設けられ、Ｚ方向に伸縮することができる垂直移動機構５２とを有している。この垂直移動機構５２の上部には基台５５が設けられており、当該基台５５にフォーク支持部材５３が取り付けられている。そして、このフォーク支持部材５３により、ウエハＷを保持するための複数、例えば５本のフォーク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅが支持されている。５本のフォークのうちの上の１本のフォーク５４ａは他の４本のフォーク５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅから独立して単独で水平方向に作動可能となっている。４本のフォーク５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅは一体的に水平方向に作動可能となっている。上の１本のフォーク５４ａを作動させることにより１枚のウエハを取り扱うことができ、５本のフォークを同時に作動させることにより５枚のウエハを同時に取り扱うことができる。

【0036】

第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂもそれぞれ第１のウエハ搬送装置５０と略同一の構成となっている。より具体的には、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂは基台６５ａ、６５ｂを含み、この基台６５ａ、６５ｂは、それぞれθ方向に回転することができるようになっている。また、各基台６５ａ、６５ｂにはそれぞれフォーク支持部材６３ａ、６３ｂが設けられており、フォーク支持部材６３ａ、６３ｂは、それぞれ上下一対のフォーク６４ａ、６４ａおよび６４ｂ、６４ｂを支持するようになっている（図６参照）。

【0037】

上下一対の各フォーク６４ａ、６４ａおよび６４ｂ、６４ｂは、それぞれウエハＷを裏面から（下方から）保持するようになっている。また、上下一対の各フォーク６４ａ、６４ａおよび６４ｂ、６４ｂは、フォーク支持部材６３ａ、６３ｂから図２や図３の矢印方向に進退移動することができるようになっている。

【0038】

各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂ内の各ウエハ処理モジュール４０ａ、４０ｂは、処理チャンバー内においてウエハＷを１枚ずつ処理するものからなり、例えば処理チャンバー内でウエハＷを回転させながら当該ウエハＷに対して処理液による液処理や処理ガスによるガス処理、あるいは洗浄処理や熱的処理等の処理を行うようになっている。

【0039】

また、図１に示すように、基板処理システム１０は、その全体の動作を統括制御するコントローラ（制御部）１００を有している。コントローラ１００は、基板処理システム１０の全ての機能部品（ウエハ処理モジュール４０ａ、４０ｂ、第１のウエハ搬送装置５０、第２のウエハ搬送装置６０ａ、６０ｂ、ウエハ移し換え装置３５等）の動作を制御する。コントローラ１００は、ハードウエハとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエハとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエハは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が図１において参照符号１０１で示されている。プロセッサ１０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ１００の制御の下で基板処理システム１０の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。

【0040】

次に、このような構成からなるウエハ処理システム１０の動作、すなわちウエハ搬送方法について図７により説明する。

【0041】

通常運転時において、最初に、処理されるべきウエハＷを例えば２５枚収容したフープ２０が基板載置台２５上に載置される。次に、フープ２０に設けられた窓部開閉機構が開かれ、このフープ２０内のウエハＷが取り出し可能となる。そして、このフープ２０に対して第１のウエハ搬送装置５０が接近し、この第１のウエハ搬送装置５０の複数のフォーク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅがそれぞれフープ２０内のウエハＷを持ち上げて保持する。この際に、フォーク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅにより、フープ２０内から上から順に上下方向に隣り合う複数、本実施の形態では５枚のウエハＷが同時に取り出される。

【0042】

次に、第１のウエハ搬送装置５０は、フープ２０から取り出した５枚のウエハＷを同時に２階に設置されたウエハ処理ユニット４０Ａに対応する基板バッファ３０ａ内に搬送する。次に、第１のウエハ搬送装置５０はフープ２０から上から順に５枚のウエハＷを取り出し、このようにして取り出した５枚のウエハＷを同時に１階に設置されたウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内へ搬送する。

【0043】

次に２階に設置されたウエハ処理ユニット４０Ａにおいて、第２のウエハ搬送装置６０ａが基板バッファ３０ａに接近し、この第２のウエハ搬送装置６０ａの上下一対のフォーク６４ａのうち下段のフォーク６４ａが基板バッファ３０ａ内に収納されたウエハＷを１枚だけ持ち上げて保持する。そして、このフォーク６４ａがウエハＷを保持した状態で上部の第２のウエハ搬送装置６０ａが一つのウエハ処理モジュール４０ａに接近し、フォーク６４ａによって保持されたウエハＷがウエハ処理モジュール４０ａ内に持ち込まれる。その後、ウエハ処理ユニット４０ａの処理チャンバー内において、ウエハＷに対する処理、例えば洗浄処理が行われる。

【0044】

次にウエハ処理モジュール４０ａにより処理されたウエハＷは、１枚ずつ第２のウエハ搬送装置６０ａの上下一対のフォーク６４ａのうち上段のフォーク６４ａにより、ウエハ処理モジュール４０ａから基板バッファ３０ａ内に搬送される。

【0045】

この間、同様にして１階に設置されたウエハユニット４０Ｂにおいて、第２のウエハ搬送装置６０ｂが基板バッファ３０ｂに接近し、この第２のウエハ搬送装置６０ｂの上下一対のフォーク６４ｂのうち下段のフォーク６４ｂが基板バッファ３０ｂ内に収納されたウエハＷを１枚だけ持ち上げて保持する。そして、このフォーク６４ｂがウエハＷを保持した状態で下部の第２のウエハ搬送装置６０ｂが一のウエハ処理モジュール４０ｂに接近し、フォーク６４ｂによって保持されたウエハＷがウエハ処理モジュール４０ｂ内に持ち込まれる。その後、ウエハ処理ユニット４０ｂの処理チャンバー内において、ウエハＷに対する処理、例えば洗浄処理が行われる。

【0046】

次にウエハ処理ユニット４０ｂにより処理されたウエハＷは、１枚ずつ第２のウエハ搬送装置６０ｂの上下一対のフォーク６４ｂのうち上段のフォーク６４ｂにより、ウエハ処理モジュール４０ｂから基板バッファ３０ｂ内に搬送される。

【0047】

その後、基板バッファ３０ａ、３０ｂ内にある処理済のウエハＷは、５枚揃った段階で第１のウエハ搬送装置５０によって取り出され、再びフープ２０の元の場所に戻される。具体的には、第１のウエハ搬送装置５０が基板バッファ３０ａ、３０ｂに接近し、この第１のウエハ搬送装置５０のフォーク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅがそれぞれ基板バッファ３０ａ、３０ｂ内の５枚のウエハＷを持ち上げて保持する。その後、第１のウエハ搬送装置５０の各フォーク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅにそれぞれ保持された５枚のウエハＷがフープ２０の元の場所に同時に移載される。

【0048】

ところで、この間、一つのウエハ処理ユニット、例えば１階に設置されたウエハ処理ユニット４０Ｂ内で異常が発生し、ウエハＷの処理を行うことができないため、当該ウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内のウエハＷをウエハ処理ユニット４０Ｂ内へ搬送できない場合がある。

【0049】

このようなウエハ処理ユニット４０Ｂ内の異常としては、第２のウエハ搬送装置６０ｂが故障した場合が考えられる。またウエハ処理ユニット４０Ｂ内の６台すべてのウエハ処理モジュール４０ｂが使用不可能となって、ウエハ処理ユニット４０Ｂ内でウエハＷを処理できない場合が考えられる。ここで、すべてのウエハ処理モジュール４０ｂが使用不可能となる場合とは、すべてのウエハ処理モジュール４０ｂが故障したり、すべてのウエハ処理モジュール４０ｂへの動力や用水が停止する場合が考えられる。

【0050】

あるいは、ウエハ処理ユニット４０Ｂ内の構成部品をチェックするため、ウエハＷをウエハ処理ユニット４０Ｂ内へ搬入できないことも考えられる。

【0051】

このような場合は、異常が生じたウエハ搬送ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内にウエハＷが未処理の状態で取り残されてしまう。

【0052】

このような場合、異常が生じた１階のウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内のウエハＷはウエハ移し換え装置３５により、２階に配置されたウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａ内に送られて移し換えられる。

【0053】

具体的には、図５に示すように、例えばウエハ処理ユニット４０Ｂ内の第２のウエハ搬送装置６０ｂが故障して基板バッファ３０ｂ内の未処理ウエハＷをウエハ処理ユニット４０Ｂ内へ搬入できない場合、基板バッファ３０ｂ内に例えば２枚の未処理ウエハＷが残っていたとする。この場合、ウエハ移し換え装置３５により、基板バッファ３０ｂ内に取り残された未処理ウエハＷは、２階のウエハ処理ユニット４０Ａに対応する基板バッファ３０ａ内に移し換えられる。この場合、未処理ウエハＷは１枚ずつ移し換えられる。

【0054】

この間、１階のウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内の処理済のウエハＷは、５枚揃っていない段階であっても、例えば処理済のウエハＷが３枚の段階でも、５枚揃うことを待つことなく、直ちに第１のウエハ搬送装置５０により基板載置台２５上のフープ２０内の元の場所へ戻される。

【0055】

次に基板バッファ３０ｂから基板バッファ３０ａ内に移し換えられた未処理のウエハＷは、上述のように、２階のウエハ処理ユニット４０Ａ内において、第２のウエハ搬送装置６０ａにより一のウエハ処理モジュール４０ａ内へ優先的に搬送される。

【0056】

このように基板バッファ３０ｂから基板バッファ３０ａ内に移し換えられた未処理のウエハＷをウエハ処理モジュール４０ａ内へ優先的に搬送して処理することにより、基板バッファ３０ｂに取り残されたウエハＷを迅速に処理してウエハＷに対する継続処理を行うことができる。

【0057】

その後、当該ウエハＷは所定の処理が終了した後、第２のウエハ搬送装置６０ａによりウエハ処理モジュール４０ａから基板バッファ３０ａ内に戻される。その後、基板バッファ３０ｂから移し換えられ優先的に処理された基板バッファ３０ａ内の処理済ウエハＷは１枚ずつ第１のウエハ搬送装置５０により、基板載置台２５上のフープ２０内の元の領域へ戻される。

【0058】

この場合、上述のように、１階のウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂから例えば処理済の３枚のウエハＷが基板載置台２５上のフープ２０内の元の領域（５枚のウエハＷ毎の領域）に戻されている。このため、基板バッファ３０ｂから基板バッファ３０ａ内へ移し換えられ優先的に処理された処理済ウエハＷをフープ２０内へ１枚ずつ戻すことにより、優先的に処理された当該処理済ウエハＷを迅速にフープ２０内の元の領域へ戻すことができる。

【0059】

この間、第１のウエハ搬送装置５０は、フープ２０内の未処理ウエハＷを１階のウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂ内へ搬送することなく、未処理ウエハＷを２階のウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａ内へ搬送する。

【0060】

次に１階のウエハ処理ユニット４０ＢによるウエハＷの処理が可能となった場合、例えば第２のウエハ搬送装置６０ｂが修復された場合、ウエハ移し換え装置３５により基板バッファ３０ｂ内に取り残された未処理ウエハＷを基板バッファ３０ａ内に移し換える作業は終了する。そして第２のウエハ搬送装置６０ｂは、ウエハ処理ユニット４０Ｂのウエハ処理モジュール４０ｂ内に取り残されたウエハＷがあれば、ウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂ内へ戻す。

【0061】

次に、基板バッファ３０ｂ内へ戻されたウエハＷは、その後第１のウエハ搬送装置５０によりフープ２０へ戻される。これらのウエハＷのうち、ウエハ処理ユニット４０Ｂにより処理が終了したウエハＷはその後、継続して処理され、ウエハ処理ユニット４０Ｂにより処理される前の未処理のウエハＷおよびウエハ処理ユニット４０Ｂによる処理が途中で終了した不完全処理のウエハは、その後未処理ウエハおよび不完全処理ウエハとして取扱われる。

【0062】

その後は、第１のウエハ搬送装置５０によりフープ２０内のウエハＷが１階のウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂおよび２階のウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａ内へ搬送される。次に各ウエハ処理ユニット４０Ａ、４０Ｂのウエハ処理モジュール４０ａ、４０ｂ内において、ウエハＷに対する処理が施される。

【0063】

以上のように本実施の形態によれば、一のウエハ処理ユニット４０Ｂに故障が発生してウエハ処理ユニット４０Ｂ内にウエハＷを搬送することができず、このためウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内に未処理ウエハＷが取り残された場合、基板バッファ３０ｂ内のウエハＷを他のウエハ処理ユニット４０Ａに対応する基板バッファ３０ａ内へウエハ移し換え装置３５により移し換えることができる。

【0064】

このためウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂ内に未処理ウエハＷが長時間取り残されることはなく、ウエハＷに対する処理を継続して行うことが可能となる。

【0065】

また、異常が発生した１階のウエハ処理ユニット４０Ｂの基板バッファ３０ｂから、未処理ウエハＷを１枚ずつ２階のウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａ内へウエハ移し換え装置３５によって移し換えることによって、２階のウエハ処理ユニット４０Ａの基板バッファ３０ａ内にすでに未処理のウエハＷが複数枚収納されていても、複数枚のウエハＷをまとめて移し換える場合に比べて、２階の基板バッファ３０ａ内が詰まることはなく、１階の基板バッファ３０ｂから２階の基板バッファ３０ａ内にスムーズにウエハＷを移し換えることができる。

【0066】

なお、上記実施の形態において、バッファ間移し換え装置としてウエハ移し換え装置３５を用いた例を示したが、これに限らず第１のウエハ搬送装置５０をバッファ間移し換え装置として用いて、１階のウエハ処理ユニット４０Ｂに対応する基板バッファ３０ｂ内のウエハＷを２階のウエハ処理ユニット４０Ａに対応する基板バッファ３０ａ内に移し換えても良い。

【0067】

また、基板処理システム１０が２階に配置されたウエハ処理ユニット４０Ａと、１階に配置されたウエハ処理ユニット４０Ｂとを有する例を示したが、これに限らず、基板処理システム１０のウエハ処理ユニット４０Ａと、ウエハ処理ユニット４０Ｂを同一階に平置きに配置してもよい。

【符号の説明】

【0068】

１０ ウエハ処理システム
２０ フープ
２５ 基板載置台
３０ａ 基板バッファ
３０ｂ 基板バッファ
３４ ウエハ反転機構
３５ ウエハ移し換え装置
３７ フォーク支持部材
３８ａ、３８ｂ フォーク
４０Ａ ウエハ処理ユニット
４０Ｂ ウエハ処理ユニット
４０ａ ウエハ処理モジュール
４０ｂ ウエハ処理モジュール
５０ 第１のウエハ搬送装置
５１ 基体部材
５２ 垂直移動機構
５３ フォーク支持部材
５３ａ、５３ｂ 水平移動機構
５４ａ、５４ｂ フォーク
５５ 基台
５６ レール
６０ａ、６０ｂ 第２のウエハ搬送装置
６３ａ、６３ｂ フォーク支持部材
６４ａ、６４ｂ フォーク
６５ａ、６５ｂ 基台
１００ コントローラ
１０１ 記憶媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】