特許 7124103 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2022-08-15

(45)【発行日】2022-08-23

(54)【発明の名称】基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220816BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020548350

(86)(22)【出願日】2019-09-09

(86)【国際出願番号】 JP2019035362

(87)【国際公開番号】W WO2020066571

(87)【国際公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2018181416

(32)【優先日】2018-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡▲ざき▼ 太洋

(72)【発明者】

【氏名】高橋 哲

【審査官】中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２０５０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０２９９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１９４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０６１１０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０６９６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０２６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８４３０６２０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の基板搬送アームと第２の基板搬送アームをそれぞれ駆動することにより基板を搬送するよう構成された基板搬送装置と、
前記基板を冷却するよう構成された基板冷却ユニット、及び前記基板搬送装置が内部に配置された搬送室と、
前記搬送室と隣接するように配置され、前記基板を加熱する処理が行われるよう構成された少なくとも１つの基板処理室と、
前記搬送室と隣接するように配置されたロードロック室と、
前記基板搬送装置を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第１の基板搬送アームを制御して、前記ロードロック室内の前記基板を前記基板処理室内へ搬送する第１の搬送処理と、前記基板冷却ユニットに載置された前記基板を前記ロードロック室内へ搬送する第３の搬送処理と、を実行させ、
前記第２の基板搬送アームを制御して、前記基板処理室内の前記基板を前記基板冷却ユニットへ搬送し、前記基板冷却ユニットに載置する第２の搬送処理を実行させ、
前記第１の搬送処理と前記第３の搬送処理では、前記基板にかかる加速度の最大値が、前記第２の搬送処理において前記基板にかかる加速度の最大値よりも大きくなるように前記第１の基板搬送アームおよび前記第２の基板搬送アームを制御するよう構成され、
前記第２の搬送処理において前記基板にかかる加速度の最大値は、前記基板処理室における前記基板の処理温度に応じて異なるように設定されている、
基板処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記第１の基板搬送アームでは第１の温度以下の前記基板のみを搬送し、
前記第２の基板搬送アームでは前記第１の温度を超える前記基板のみを搬送するように、前記基板搬送装置を制御するように構成されている、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１の基板搬送アームは、前記基板の下面を支持するよう構成された第１の基板保持具を備え、
前記第２の基板搬送アームは、前記基板の下面を支持するよう構成された第２の基板保持具を備え、
前記第１の基板保持具は、
前記基板の下に配置される第１の板状体と、
前記第１の板状体の上面上に配置された複数の凸部により構成され、前記基板の下面を支持するように構成された第１の支持部と、
を有し、
前記第２の基板保持具は、
前記基板の下に配置される第２の板状体と、
前記第２の板状体の上面上に配置された複数の凸部により構成され、前記基板の下面を支持するように構成された第２の支持部と、
を有し、
前記第１の支持部は、前記第２の支持部を構成する材料よりも摩擦係数が大きい材料により構成されている、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記第１の支持部は、ゴム材料により構成されている、
請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第２の支持部は、セラミック材料、又は炭化珪素により構成されている、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第１の支持部を構成する材料の耐熱温度は、前記第２の支持部を構成する材料の耐熱温度よりも低い、
請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記第１の温度は、前記第１の支持部を構成する材料の耐熱温度である、
請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記基板冷却ユニットは、
基板冷却プレートと、
前記基板を前記基板冷却プレートの上方又は下方で保持するように構成された基板保持部と、
を有し、
前記第２の基板搬送アームは、前記基板の下面を支持するよう構成された第２の基板保持具を有し、
前記制御部は、
前記第２の搬送処理では、前記基板を前記基板保持部によって前記基板冷却プレートの上方又は下方で保持させた後、前記基板を前記基板保持部によって保持させた状態で、前記第２の基板保持具が、前記基板冷却プレートの上方又は下方において所定時間停止する状態を維持するように、前記第２の基板搬送アームを制御するように構成されている、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記基板処理室は複数設けられ、
前記制御部は、
複数の前記基板処理室のうち、一の前記基板処理室から他の前記基板処理室へ前記基板を搬送する動作を実行しないように、前記第１の基板搬送アーム及び前記第２の基板搬送アームを制御するように構成されている、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記第２の搬送処理において前記基板にかかる加速度の最大値は、前記基板処理室における前記基板の処理温度が低いほど大きくなるように設定されている、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項11】

搬送室内に設けられた基板搬送装置の第１の基板搬送アームを用い、且つ前記基板搬送装置の第２の基板搬送アームを用いずに、ロードロック室内の基板を基板処理室内へ搬送し、前記基板処理室内で前記基板を加熱する第１の搬送工程と、
前記第２の基板搬送アームを用い、且つ前記第１の基板搬送アームを用いずに、前記基板処理室内の前記基板を、前記搬送室内に設けられた基板冷却ユニットに搬送して前記基板冷却ユニットに載置し、前記基板冷却ユニットにより前記基板を冷却する第２の搬送工程と、
前記第１の基板搬送アームを用い、且つ前記第２の基板搬送アームを用いずに、前記基板冷却ユニットに載置された前記基板を前記ロードロック室内へ搬送する第３の搬送工程と、
を有し、
前記第１の搬送工程と前記第３の搬送工程では、前記第１の基板搬送アームによる前記基板の搬送時に前記基板にかかる加速度の最大値を、前記第２の搬送工程において、前記第２の基板搬送アームによる前記基板の搬送時に前記基板にかかる加速度の最大値よりも大きくし、
前記第２の搬送工程において前記基板にかかる加速度の最大値は、前記基板処理室における前記基板の処理温度に応じて異なるように設定されている、
半導体装置の製造方法。

【請求項12】

コンピュータにより基板処理装置に所定の手順を実行させるプログラムであって、
前記所定の手順は、
搬送室内に設けられた基板搬送装置の第１の基板搬送アームを用い、且つ前記基板搬送装置の第２の基板搬送アームを用いずに、ロードロック室内の基板を、前記基板を加熱する基板処理室内へ搬送する第１の搬送手順と、
前記第２の基板搬送アームを用い、且つ前記第１の基板搬送アームを用いずに、前記基板処理室内の前記基板を、前記搬送室内に設けられ、前記基板を冷却する基板冷却ユニットに搬送して、前記基板冷却ユニットに載置する第２の搬送手順と、
前記第１の基板搬送アームを用い、且つ前記第２の基板搬送アームを用いずに、前記基板冷却ユニットに載置された前記基板を前記ロードロック室内へ搬送する第３の搬送手順と、
を有し、
前記第１の搬送手順と前記第３の搬送手順では、前記第１の基板搬送アームによる前記基板の搬送時に前記基板にかかる加速度の最大値を、前記第２の搬送手順において、前記第２の基板搬送アームによる前記基板の搬送時に前記基板にかかる加速度の最大値よりも大きくし、
前記第２の搬送手順において前記基板にかかる加速度の最大値は、前記基板処理室における前記基板の処理温度に応じて異なるように設定されている、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程で用いられる基板処理装置は、ウエハ等の基板を処理する処理室と、当該処理室内への基板の搬入および当該処理室内からの基板の搬出を行う搬送装置とを備えている。例えば特開２０１２－８２０７１号公報には、搬送装置および当該搬送装置が備える基板保持具（ツィーザ）が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

搬送装置による基板の搬送能力（搬送スループット）は、搬送装置を備える基板処理装置全体における基板処理能力に大きく影響するため、搬送装置による基板の搬送能力の向上が求められている。

【0004】

本開示は、基板搬送装置における基板搬送能力を向上させ、基板処理装置の処理能力を改善する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によれば、
第１の基板搬送アームと第２の基板搬送アームをそれぞれ駆動することにより基板を搬送するよう構成された基板搬送装置と、
前記基板を冷却するよう構成された基板冷却ユニット、及び前記基板搬送装置が内部に配置された搬送室と、
前記搬送室と隣接するように配置され、前記基板を加熱する処理が行われるよう構成された少なくとも１つの基板処理室と、
前記搬送室と隣接するように配置されたロードロック室と、
前記基板搬送装置を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第１の基板搬送アームを制御して、前記ロードロック室内の前記基板を前記基板処理室内へ搬送する第１の搬送処理と、前記基板冷却ユニットに載置（装填）された前記基板を前記ロードロック室内へ搬送する第３の搬送処理と、を実行させ、
前記第２の基板搬送アームを制御して、前記基板処理室内の前記基板を前記基板冷却ユニットへ搬送し、前記基板冷却ユニットに載置する第２の搬送処理を実行させ、
前記第１の搬送処理と前記第３の搬送処理では、前記基板にかかる加速度の最大値が、前記第２の搬送処理において前記基板にかかる加速度の最大値よりも大きくなるように前記第１の基板搬送アームおよび前記第２の基板搬送アームを制御するよう構成されている技術が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本開示に係る技術によれば、基板搬送装置における基板搬送能力を向上させ、基板処理装置の処理能力を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す基板処理装置の一部分の垂直断面図である。

【図3】図１に示す基板処理装置の他の一部分の垂直断面図である。

【図4】本開示の第１の実施形態に係る基板冷却ユニットを上方から見た構成図である。

【図5】本開示の第１の実施形態に係る基板冷却ユニットを側方から見た断面構成図である。

【図6】本開示の第１の実施形態に係る基板搬送装置の概略構成図である。

【図7】本開示の第１の実施形態に係るツィーザの一例を示す斜視図である。

【図8】本開示の第１の実施形態に係る他のツィーザの一例を示す斜視図である。

【図9】本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置のコントローラの構成例を示すブロック図である。

【図10】本開示の第１の実施形態に係る基板処理工程の概要を示すフロー図である。

【図11】本開示の第１の実施形態に係る基板搬送装置による基板搬送のシーケンスと、比較例に係る基板搬送装置による基板搬送のシーケンスとを比較するシーケンス図である。

【図12】本開示の第１の実施形態に係るツィーザ上で熱変形した基板を搬送する際の状態の一例を示す断面図である。

【図13】本開示の他の実施形態に係るツィーザの一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜本開示の第１の実施形態＞
以下に、本開示の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0009】

（１）基板処理装置の構成
先ず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成例について、図１～７を参照しながら説明する。本実施形態では、基板処理装置が基板に対してアニール処理を行うためのアニール装置である場合を例に挙げる。図２は、図１で示される基板処理装置をＹ軸方向に沿って切断した垂直断面図である。図３は、図１で示される基板処理装置をＸ軸方向に沿って切断した垂直断面図である。

【0010】

図１に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１０は、筐体１１と、基板処理装置１０の各構成部を制御するコントローラ１２１とを備えている。

【0011】

筐体１１内には、搬送室１２を中心として、２つのロードロック室１４ａ，１４ｂ、第１の処理室群１１６、および第２の処理室群１１７が配置されている。搬送室１２と各ロードロック室１４ａ，１４ｂとの間には、それぞれゲートバルブ３６１ａ，３６１ｂが設けられている。これらのゲートバルブ３６１ａ，３６１ｂが開くことで、搬送室１２内と各ロードロック室１４ａ，１４ｂ内とが連通可能なように構成されている。また、搬送室１２と第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７との間にもそれぞれゲートバルブ３５１ａ，３５１ｂが設けられている。このゲートバルブ３５１ａ，３５１ｂが開くことで、搬送室１２内と第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７内とが連通可能なように構成されている。なお、搬送室１２、ロードロック室１４ａ，１４ｂ、第１の処理室群１１６、および第２の処理室群１１７の各々の内部は、図示しない排気路及び排気路に設けられた排気バルブを介して真空ポンプ１１８（図９参照）に接続されている。真空ポンプ１１８及び各排気バルブは、搬送室１２、ロードロック室１４ａ，１４ｂ、第１の処理室群１１６、および第２の処理室群１１７の内部の圧力が所定の値となるように、コントローラ１２１によって制御される。また、搬送室１２内には、２つの基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂが配置されている。

【0012】

筐体１１外には、ロードロック室１４ａ，１４ｂと面するように、フロントモジュールであるＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１８が配置されている。ＥＦＥＭ１８は、例えば、基板であるウエハ１を２５枚ストックするフープ（ＦＯＵＰ：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を搭載可能に構成されている。また、ＥＦＥＭ１８内には、大気中にて各ロードロック室１４ａ，１４ｂとフープとの間でウエハ１の移載を行うことが可能な大気ロボット１９（図９参照）が設けられている。

【0013】

（ロードロック室）
図２に示すように、ロードロック室１４ａ，１４ｂ内には、例えば２５枚のウエハ１を縦方向に一定間隔を隔てて収容する基板支持体（ボート）２０がそれぞれ設けられている。この基板支持体２０によって、各ロードロック室１４ａ，１４ｂ内にウエハ１が保持される。基板支持体２０は、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）、又はアルミニウム等で構成されている。また、基板支持体２０は、ロードロック室１４ａ，１４ｂ内において、鉛直方向（上下方向）に移動するように構成されているとともに、鉛直方向に延びる回転軸を軸として回転するように構成されている（図２の矢印参照）。

【0014】

（第１・第２の処理室群）
図１に示すように、第１の処理室群１１６は、基板処理室としての処理室１６ａ，１６ｂを有し、第２の処理室群１１７は、基板処理室の一例としての処理室１７ａ，１７ｂを有している。また、第１の処理室群１１６内と第２の処理室群１１７内には、それぞれ基板保持台３６ａ，３６ｂとロボットアーム４０が設けられている。処理室１６ａと処理室１６ｂとは、連接空間４８を介して連通している。連接空間４８は、処理室１６ａと処理室１６ｂとの間に設けられている。また、連接空間４８には、仕切り部材４６（図２参照）が設けられている。

【0015】

ロボットアーム４０は、後述するロボット３０（図２参照）により搬送されたウエハ１を受け取り、基板保持台３６ａ，３６ｂにそれぞれ載置するように構成されている。また、ロボットアーム４０は、基板保持台３６ａ，３６ｂに載置されている処理済みのウエハ１を、ロボット３０のツィーザ上へ移載するように構成されている。

【0016】

図２に示すように、処理室１６ａ，１６ｂでは、基板保持台３６ａ，３６ｂにそれぞれ載置された２枚のウエハ１が同時に処理される。基板保持台３６ａ，３６ｂには、加熱部としてのヒータ３７ａ，３７ｂがそれぞれ内蔵されている。ヒータ３７ａ，３７ｂは、ウエハ１を４５０℃まで昇温可能である。本実施形態では、処理室１６ａ，１６ｂ内において、ヒータ３７ａ，３７ｂによってウエハ１を昇温（加熱）することにより、ウエハ１に対するアニール処理を行う。

【0017】

なお、本実施形態では基板保持台３６ａ，３６ｂに内蔵されたヒータ３７ａ，３７ｂによりウエハ１を４５０℃まで昇温可能な構成とした。しかし、本実施形態は、ウエハ１に対する処理の種類に応じて、より高温までウエハ１を昇温可能な構成としてもよい。例えばランプヒータを処理室１６ａ，１６ｂ内にそれぞれ更に設けることにより、ウエハ１を１０００℃程度まで昇温可能な構成としてもよい。

【0018】

（基板冷却ユニット）
搬送室１２内には、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂが設けられている。なお、基板冷却ユニット１３ｂは、基板冷却ユニット１３ａと同様の構成を有している。図４および図５に示すように、基板冷却ユニット１３ａは、基板冷却部材としての基板冷却プレート１３１ａを備えている。

【0019】

基板冷却プレート１３１ａには、基板保持部としてのスペーサ１５２ａが４個設けられている。４個のスペーサ１５２ａは、基板冷却プレート１３１ａの上方で、ウエハ１を支持するように構成されている。なお、本実施形態では、基板保持部をスペーサ１５２ａにより構成している。しかし、基板保持部は、スペーサ１５２ａに限らない。基板保持部は、各基板冷却プレートの上方又は下方において、基板冷却プレートの上面又は下面から所定の間隔でウエハ１を支持できるように構成可能である。例えば、突起状若しくは棒状に形成された支持ピンで基板保持部を構成してもよい。また、基板冷却プレート１３１ａの外側からウエハ１の外縁を支持するように延出した保持具などで基板保持部を構成してもよい。また、複数の基板保持部を上下方向に昇降させる駆動装置を基板冷却ユニット１３ａに設け、複数の基板保持部、及び複数の基板保持部で支持されたウエハ１を昇降可能に構成してもよい。

【0020】

基板冷却プレート１３１ａの内部には、冷媒が流れる冷媒流路１５３ａが設けられている。この冷媒流路１５３ａを流れる冷媒によって、基板冷却プレート１３１ａの上面側及び下面側が冷却される。これにより、スペーサ１５２ａによって支持されたウエハ１が、冷却されるように構成されている。基板冷却プレート１３１ａは、本体を構成する板状構造体と、板状構造体の内部に設けられた冷媒流路１５３ａと、によって構成された構造として捉えることもできる。板状構造体は、例えばステンレス等の金属により構成される。

【0021】

図５に示すように、基板冷却ユニット１３ａは更に、冷媒を冷媒流路１５３ａに供給する冷媒供給ユニット（冷媒供給部）１５５を備えている。冷媒供給ユニット１５５において冷却された冷媒は、冷媒流路１５３ａの一端へ供給され、冷媒流路１５３ａの他端から冷媒供給ユニット１５５へ戻るように循環する。冷媒供給ユニット１５５は、冷媒流路１５３ａへ供給する冷媒の温度および流量を個別に調整できるように構成されている。

【0022】

本実施形態では、冷媒として水を用いている。しかし、冷媒には、他の液体（冷却溶媒）を用いてもよい。また、冷媒として気体を用いてもよい。また、冷媒流路１５３ａではなく、ペルティエ素子等の熱電素子を用いてウエハ１を冷却してもよい。

【0023】

また、基板冷却プレート１３１ａには、図４に示すように、後述するツィーザ３２ａのフィンガープレート３２１ａ（図７参照）、およびツィーザ３２ｂのフィンガープレート３２１ｂと同形状の切り欠きが設けられている。これにより、フィンガープレート３２１ａ，３２１ｂが、切り欠きの内側を鉛直方向に移動可能とされている。図４は、フィンガープレート３２１ｂが切り欠き内に挿入されている様子を示している。

【0024】

本実施形態では、処理室１６ａ，１６ｂ等において、加熱されたウエハ１を基板冷却プレート１３１ａの上面に載置して、ウエハ１を例えば室温まで急速に冷却可能な構成としている。但し、冷媒流路１５３ａに流す冷媒温度を更に低くして、ウエハ１を室温未満まで冷却可能な構成としてもよい。また、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂにおいて、ウエハ１の温度を必ずしも室温まで冷却する必要はない。処理スループット等を考慮して、ウエハ１の温度が、室温より高く、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂ内に搬入される前の温度よりも低い所定の温度（例えば１００～３００℃）となるまで、ウエハ１を基板冷却プレート１３１ａ，１３１ｂ上に載置してウエハ１の冷却を行うようにしてもよい。

【0025】

また、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂは、搬送室１２内に設けられている。基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂに搬送されたウエハ１は、搬送室１２と同じ雰囲気下で冷却される。すなわち、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂと搬送室１２との間には、ゲートバルブなどの両者間を隔てる構成は設けられていない。

【0026】

（ロボット（基板搬送装置））
図１に示すように、搬送室１２内には、ロードロック室１４ａ，１４ｂと、第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７と、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂとの間でウエハ１を搬送する基板搬送装置の一例としてのロボット３０が設けられている。図６に示すように、ロボット３０は、ウエハ１（図４参照）を下面から支持するように保持する基板保持具の一例であるツィーザと、当該ツィーザを移動させる基板搬送アームの一例としてのアームとを備えている。

【0027】

ツィーザは、第１の基板保持具の一例であるツィーザ３２ａと、第２の基板保持具の一例であるツィーザ３２ｂとから構成されている。アームは、ツィーザ３２ａを先端に備えるアーム３４ａと、ツィーザ３２ｂを先端に備えるアーム３４ｂとから構成されている。ツィーザ３２ａおよびツィーザ３２ｂは、ともに二又状の形状をしており、上下方向に所定の間隔で離間されている。また、ツィーザ３２ａおよびツィーザ３２ｂは、アーム３４ａおよびアーム３４ｂからそれぞれ略水平で、かつ、同じ方向に延びている。これらのツィーザ３２ａおよびツィーザ３２ｂは、それぞれが搬送対象物であるウエハ１を支持するように構成されている。ツィーザ３２ａおよびツィーザ３２ｂの詳細な構造については後述する。

【0028】

アーム３４ａ，３４ｂは、それぞれが別個に、水平方向（図６中のＸ１，Ｘ２方向）に水平移動できるように構成されている。また、アーム３４ａ，３４ｂは、それぞれが別個に、図６中のＲ方向に回転移動できるように構成されている。さらに、アーム３４ａ，３４ｂは、それぞれが別個に、図６中のＺ方向に昇降移動できるように構成されている。アーム３４ａ，３４ｂは、互いが干渉することなく個別移動が可能となるように配置されている。本実施形態では、ツィーザ３２ａが上方側に位置し、ツィーザ３２ｂが下方側に位置した状態で、それぞれが干渉することなく別個に移動し得るように構成されている。

【0029】

（上ツィーザ）
ツィーザ３２ａは、図７に示すように、例えばφ３００ｍｍの円板状基板であるウエハ１を支持する基板保持具の一例である。このツィーザ３２ａは、ウエハ１の支持基体である第１の板状体の一例としてのフィンガープレート３２１ａを有している。フィンガープレート３２１ａは、例えば酸化物系のセラミック材料（アルミナセラミック等）又はＳｉＣにより、二股フォーク状に形成されている。また、フィンガープレート３２１ａは、一対の帯形状部分を有している。各帯形状部分は、ツィーザ３２ａがウエハ１を支持している状態において、ウエハ１の一部に重なるように配置されている。また、各帯形状部分の先端は、ツィーザ３２ａがウエハ１を支持している状態において、ウエハ１の外周端縁よりも外側の位置まで延びている。

【0030】

フィンガープレート３２１ａ上には、複数の凸部により構成される第１の支持部３２２ａが設けられている。第１の支持部３２２ａは、ウエハ１の径より小さく、中心がウエハ１の中心と同じ位置にある円の円周上（すなわちウエハ１の径より小さい同心円の円周上）に設けられている。後述するガイド側壁３２４ａによって囲まれるフィンガープレート３２１ａ上の領域内には、フィンガープレート３２１ａの上面からウエハ１側に向けて突出する複数の凸部により構成される第１の支持部３２２ａが形成されている。ここで、第１の支持部３２２ａを構成する複数の凸部は、それぞれ円柱状のパッドにより構成されている。

【0031】

［第１の支持部］
複数の円柱状のパッドのそれぞれは、ゴム材料（室温においてゴム弾性を有する高分子材料）により形成されている。また、フィンガープレート３２１ａの上面から突出する複数のパッドの頂面は、ウエハ１の下面（被処理面の反対面）にそれぞれ当接される。これらのパッドによって、ウエハ１の下面を支持する第１の支持部３２２ａが構成されている。本実施形態では、第１の支持部３２２ａをゴム材料で形成されたパッドにより構成することにより、第１の支持部３２２ａをフィンガープレート３２１ａと同材料で形成されたパッド等により構成する場合に比べて、第１の支持部３２２ａ（特にウエハ１の下面との接触面）とウエハ１の下面との間の摩擦係数（摩擦力）を大きくすることができる。

【0032】

ゴム材料としては特に、耐熱性および耐摩耗性等の特性に優れた合成ゴムを用いることが望ましい。ゴム材料としては、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム、又はパーフロロエラストマー等の合成ゴムが用いられる。これらの合成ゴムの耐熱温度は、一般的に２００～３５０℃程度である。

【0033】

本実施形態において、第１の支持部３２２ａとウエハ１の下面との間で十分な摩擦力を得るため、パッドの直径はφ５．０ｍｍ以上であることが望ましい。また、ウエハ１の下面へのパッドの張り付きを避けるため、パッドの直径はφ２０．０ｍｍ以下であることが望ましい。本実施形態では、パッドの直径をφ１０．０ｍｍとしている。

【0034】

また、第１の支持部３２２ａを構成する円柱状のパッドは、フィンガープレート３２１ａ面上（上面上）の一つの円周上において、ウエハ１を均等に支持可能な複数箇所に分散して配置されている。ウエハ１を均等に支持可能な複数箇所としては、例えば、ウエハ１の上面の中心点（図心）を基準とした場合に点対称となる複数箇所、およびウエハ１の上面の中心点を通る線分を基準とした場合に線対称となる複数箇所（左右均等な複数箇所等）が挙げられる。第１の支持部３２２ａを構成する円柱状のパッドは、フィンガープレート３２１ａの上面上の一つの円周上において、互いに離間する４箇所に分散配置されている。

【0035】

このようにフィンガープレート３２１ａの４箇所へパッドを分散配置することによって、フィンガープレート３２１ａの上面上の一つの円周上には、４つの支持箇所（パッド）が存在する。４つの支持箇所（パッド）は、例えば、ウエハ１の外周端縁近傍の４箇所を均等に支持する。これら４つの支持箇所によって、ウエハ１に対する支持部が構成される。なお、ここでは、パッドをフィンガープレート３２１ａの４箇所へ分散配置した例を挙げている。しかし、パッドの配置は、フィンガープレート３２１ａの４個所に限定されない。パッドは、例えばフィンガープレート３２１ａの４箇所未満、又は５箇所以上へ分散配置してもよい。なお、第１の支持部３２２ａを構成する複数の円柱状のパッドのうち、対称関係にある複数のパッドは、ウエハ１に対する支持面積を互いに等しく構成することが望ましい。

【0036】

［ガイド側壁］
フィンガープレート３２１ａの各帯形状部分の先端部分には、ウエハ１の外周形状に対応する円弧状のガイド側壁３２４ａが設けられている。また、各帯形状部分の先端部分と対向する側（すなわちツィーザ３２ａの根本側）にも、ウエハ１の外周形状に対応する円弧状のガイド側壁３２４ａが設けられている。これらのガイド側壁３２４ａは、第１の支持部３２２ａを構成する凸部であるパッドよりもそれぞれ高く形成されている。

【0037】

（下ツィーザ）
ツィーザ３２ｂは、図８に示すように、ツィーザ３２ａと同様、ウエハ１を支持する基板保持具の一例である。このツィーザ３２ｂは、ウエハ１の支持基体である二股フォーク状の第２の板状体の一例としてのフィンガープレート３２１ｂを有している。

【0038】

フィンガープレート３２１ｂ上には、第２の支持部３２２ｂが設けられている。第２の支持部３２２ｂは、ガイド側壁３２４ｂによって囲まれる領域内で、かつ、ウエハ１の径より小さい同心円の円周上に配置された複数の凸部により構成されている。第２の支持部３２２ｂを構成する複数の凸部は、フィンガープレート３２１ｂの上面からウエハ１側に向けて突出するように形成されている。フィンガープレート３２１ｂ及びガイド側壁３２４ｂの構成は、ツィーザ３２ａのフィンガープレート３２１ａ及びガイド側壁３２４ａの構成と同様である。また、ガイド側壁３２４ｂは、第２の支持部３２２ｂを構成する凸部よりもそれぞれ高く形成されている。

【0039】

（第２の支持部）
第２の支持部３２２ｂは、それぞれ円弧状に形成された複数の凸部（以下、「円弧状凸部」という）により構成されている。これら複数の円弧状凸部は、いずれもフィンガープレート３２１ｂと同材料によって形成されている。また、フィンガープレート３２１ｂの上面から突出する複数の円弧状凸部の頂面は、ウエハ１の下面にそれぞれ当接される。これらの円弧状凸部によって、ウエハ１の下面を支持する第２の支持部３２２ｂが構成されている。

【0040】

（上ツィーザと下ツィーザの対比）
ここで、ツィーザ３２ａとツィーザ３２ｂとの構成の相違について説明する。上述の通り、ツィーザ３２ａの第１の支持部３２２ａは、ゴム材料により形成される複数のパッドにより構成されている。これに対して、ツィーザ３２ｂの第２の支持部３２２ｂは、フィンガープレート３２１ｂと同材料により形成された複数の円弧状凸部により構成されている。この構造上の相違点によりツィーザ３２ａとツィーザ３２ｂは、以下のような違いを有している。

【0041】

（搬送可能速度の相違）
第１の支持部３２２ａを構成する複数のパッドは、ゴム材料で形成されている。一方、第２の支持部３２２ｂを構成する複数のパッドは、セラミック材料又はＳｉＣ等により形成されている。そのため、搬送対象であるウエハ１の下面に対する第１の支持部３２２ａの摩擦係数（摩擦力）が、ウエハ１の下面に対する第２の支持部３２２ｂの摩擦係数(摩擦力）に比べて大きい。したがって、ツィーザ３２ａを用いてウエハ１を搬送する場合は、ツィーザ３２ｂを用いてウエハ１を搬送する場合に比べて、搬送中におけるウエハ１のずれおよび滑りが発生しにくい。より具体的には、例えば、搬送中にウエハ１にかかる加速度が同じ場合であっても、ツィーザ３２ａを用いてウエハ１を搬送する場合は、ツィーザ３２ｂを用いてウエハ１を搬送する場合に比べて、ウエハ１のずれおよび滑りが発生しにくい。したがって、ツィーザ３２ａを用いてウエハ１を搬送する場合は、ウエハ１のずれおよび滑りの発生を抑制しながら、ウエハ１の搬送速度を、ツィーザ３２ｂを用いてウエハ１の搬送する場合のウエハ１の搬送速度よりも大きくすることができる。

【0042】

（搬送可能なウエハ温度の相違）
第１の支持部３２２ａを構成する複数のパッドは、ゴム材料で形成されている。そのため、第１の支持部３２２ａの耐熱温度は、セラミック材料又はＳｉＣ等により形成されている第２の支持部３２２ｂの耐熱温度に比べて低い。したがって、ツィーザ３２ａの耐熱温度よりも高い温度のウエハ１をツィーザ３２ａを用いて搬送すると、ゴム材料で形成されたパッドの変形、又はウエハ１の下面へのパッドの張り付きが発生しやすくなる。すなわち、パッドのゴム材料の耐熱温度よりも高い温度まで加熱されたウエハ１を、ツィーザ３２ａを用いて搬送することは望ましくない。パッドのゴム材料の耐熱温度よりも高い温度まで加熱されたウエハ１は、ツィーザ３２ｂを用いて搬送することが望ましい。

【0043】

（コントローラ）
図９に示すように、制御部（制御手段）の一例であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、およびＩ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、およびＩ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように接続されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。

【0044】

記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムと、後述する基板処理の工程を行う手順および条件等が記載されたプロセスレシピと等が、読み出し可能に格納（記憶）されている。プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）に実行させるプログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピおよび制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。本明細書におけるプログラムとは、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、レシピおよび制御プログラムの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａよって読み出されたプログラムおよびデータ等が一時的に保持されるメモリ領域として構成されている。

【0045】

Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、ロボット３０、ゲートバルブ３５１ａ，３５１ｂ，３６１ａ，３６１ｂ、冷媒供給ユニット１５５、ロボットアーム４０、およびヒータ３７ａ，３７ｂ等に接続されている。

【0046】

ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ロボット３０による基板搬送動作、ゲートバルブ３５１ａ，３５１ｂ，３６１ａ，３６１ｂの開閉動作、ヒータ３７ａ，３７ｂの温度調整動作、真空ポンプ１１８の起動および停止、および大気ロボット１９による基板搬送動作等を制御するように構成されている。

【0047】

コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、又はＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃおよび外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、記憶装置１２１ｃおよび外部記憶装置１２３を総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書における記録媒体には、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、記憶装置１２１ｃおよび外部記憶装置１２３の両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネット又は専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。

【0048】

（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態にかかる基板処理装置１０の動作について、図１０に示す基板処理装置１０における基板処理フローに沿って説明する。

【0049】

（大気側搬入工程Ｓ１００）
まず、ＣＰＵ１２１ａは、ＥＦＥＭ１８からロードロック室１４ａ内へ未処理のウエハ１を移載し、ロードロック室１４ａ内を気密に閉塞する。その後、ＣＰＵ１２１ａは、ゲートバルブ３６１ａを開放し、ロードロック室１４ａと搬送室１２を連通させる。

【0050】

（第１の搬送工程Ｓ１１０）
続いて、ＣＰＵ１２１ａは、ロボット３０のアーム３４ａを駆動して、ロードロック室１４ａ内の基板支持体２０が保持するウエハ１をツィーザ３２ａで受け取る。その後、ＣＰＵ１２１ａは、ゲートバルブ３５１ａ又はゲートバルブ３５１ｂを開放し、ツィーザ３２ａ上のウエハ１を、第１の処理室群１１６内又は第２の処理室群１１７内のいずれかへ搬送する。なお、第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７は、ウエハ１を同様に処理する。そのため、以下では、第１の処理室群１１６内へウエハ１を搬入し、ウエハ１を処理する場合について説明し、第２の処理室群１１７内へウエハ１を搬入し、ウエハ１を処理する場合の説明は省略する。

【0051】

第１の処理室群１１６に搬送されたウエハ１を処理室１６ａで処理する場合、ロボット３０は、ウエハ１を保持するツィーザ３２ａを第１の処理室群１１６内に挿入し、基板保持台３６ａ上にウエハ１を載置する。また、第１の処理室群１１６に搬送されたウエハ１を処理室１６ｂで処理する場合、ロボット３０は、ウエハ１を保持するツィーザ３２ａを第１の処理室群１１６内に挿入し、ロボットアーム４０とツィーザ３２ａとの間でウエハ１の受け渡しを行う。ロボットアーム４０は、受け取ったウエハ１を基板保持台３６ｂ上に載置するように動作する。
ここで、ロボット３０により、ロードロック室１４ａ又はロードロック室１４ｂ内から第１の処理室群１１６又は第２の処理室群１１７内にウエハ１を搬送するまでの工程を第１の搬送工程Ｓ１１０と称する。
後述するように、本実施形態では、第１の搬送工程Ｓ１１０において、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａのみを用い、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。

【0052】

（基板処理工程Ｓ１２０）
その後、ＣＰＵ１２１ａは、ゲートバルブ３５１ａを閉塞し、基板保持台３６ａ，３６ｂ上のウエハ１をヒータ３７ａ，３７ｂによってそれぞれ加熱する。これにより、ウエハ１に所定の処理が施される。本実施形態では、ウエハ１が４００℃まで昇温され、ウエハ１にアニール処理が実行される。

【0053】

（第２の搬送工程Ｓ１３０）
第１の処理室群１１６内での処理が完了すると、ＣＰＵ１２１ａは、ゲートバルブ３５１ａを開放する。その後、ＣＰＵ１２１ａは、ロボット３０のアーム３４ｂを駆動させて、ツィーザ３２ｂを第１の処理室群１１６内へ挿入し、処理された基板保持台３６ａ上のウエハ１をツィーザ３２ｂで受け取るか、又は基板保持台３６ｂ上で処理されたウエハ１をロボットアーム４０からツィーザ３２ｂで受け取る。続いて、ロボット３０は、ツィーザ３２ｂ上に保持された処理済みのウエハ１を第１の処理室群１１６内から搬送室１２内を介して、基板冷却ユニット１３ａ又は基板冷却ユニット１３ｂのいずれかへ搬送して装填する。なお、基板冷却ユニット１３ａおよび基板冷却ユニット１３ｂは、ウエハ１を同様に冷却する。そのため、以下では、基板冷却ユニット１３ａへウエハ１を搬送して冷却する場合について説明し、基板冷却ユニット１３ｂへウエハ１を搬送して冷却する場合については、説明を省略する。

【0054】

ロボット３０は、基板冷却ユニット１３ａにウエハ１を搬送し、スペーサ１５２ａ上にウエハ１を載置する。具体的には、ロボット３０は、ツィーザ３２ｂで支持したウエハ１の下面の高さがスペーサ１５２ａよりも高い状態で、ツィーザ３２ｂを基板冷却プレート１３１ａの上方に移動させる。続いて、ロボット３０は、ツィーザ３２ｂを下方に降下させることにより、ウエハ１をスペーサ１５２ａ上に載置する。

【0055】

ここで、ロボット３０により、第１の処理室群１１６又は第２の処理室群１１７内から基板冷却ユニット１３ａ又は基板冷却ユニット１３ｂにウエハ１を搬送する工程を第２の搬送工程Ｓ１３０と称する。
後述するように、本実施形態では、第２の搬送工程Ｓ１３０において、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂのみを用い、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。

【0056】

（基板冷却工程Ｓ１４０）
基板冷却プレート１３１ａ上に載置されたウエハ１の下面は、内部を流れる冷媒により冷却された基板冷却プレート１３１ａと接する。これにより、ウエハ１が、所定の温度未満になるまで冷却される。本実施形態では、２００℃未満になるまでウエハ１が冷却される。

【0057】

（第３の搬送工程Ｓ１５０）
ウエハ１を所定の温度未満まで冷却する冷却工程が完了すると、ロボット３０は、アーム３４ａを駆動させてツィーザ３２ａを基板冷却ユニット１３ａ内に挿入し、基板冷却プレート１３１ａ上に載置された冷却済みのウエハ１をツィーザ３２ａで受け取る。
続いて、ＣＰＵ１２１ａは、ゲートバルブ３６１ｂを開放し、ツィーザ３２ａで受け取ったウエハ１を、ロードロック室１４ｂ内の空き状態の基板支持体２０上へ移載する。
ここで、ロボット３０により、基板冷却ユニット１３ａ又は基板冷却ユニット１３ｂからロードロック室１４ｂ内にウエハ１を搬送するまでの工程を第３の搬送工程Ｓ１５０と称する。
後述するように、本実施形態では、第３の搬送工程Ｓ１５０において、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａのみを用い、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。

【0058】

（大気側搬出工程Ｓ１６０）
以上のような処理動作が繰り返されて、ロードロック室１４ｂ内の基板支持体２０が所定数の処理済みのウエハ１を受け取ると、ＣＰＵ１２１ａによってゲートバルブ３６１ｂが閉塞され、ロードロック室１４ｂ内が大気に開放される。その後、処理済みのウエハ１がロードロック室１４ｂ内からＥＦＥＭ１８へ移載され、図示しない外部搬送装置により外部に搬出される。

【0059】

（３）ロボット３０による基板搬送動作
続いて、上述した第１～第３の搬送工程Ｓ１１０，Ｓ１３０，Ｓ１５０におけるロボット３０の動作について、図１１を用いて本実施形態と比較例との対比を行いながら詳述する。図１１中のシーケンスＡは、本実施形態に係るロボット３０の動作シーケンスであり、シーケンスＢは、比較例に係るロボット３０の動作シーケンスである。また、シーケンスＡ，Ｂの各々において、上段はアーム３４ａによる基板搬送動作を示しており、下段はアーム３４ｂによる基板搬送動作を示している。

【0060】

ここで、本実施形態と比較例との相違点の一つは、本実施形態ではアーム３４ａがツィーザ３２ａを備えるのに対して、比較例ではアーム３４ａがツィーザ３２ｂと同一の構成を有するツィーザ（以下説明の便宜のためこのツィーザを「ツィーザ３２ｂ´」と称する）を備える点である。すなわち、比較例では、アーム３４ｂがツィーザ３２ｂを備え、アーム３４ａがツィーザ３２ｂと同一の構成を有するツィーザ３２ｂ´を備えている。

【0061】

また、本実施形態では、ツィーザ３２ａを備えるアーム３４ａを用いてウエハ１を搬送する際にウエハ１にかかる加速度の最大値Ｖａを最大加速度Ｖａとする。また、本実施形態では、ツィーザ３２ｂを備えるアーム３４ｂを用いてウエハ１を搬送する際にウエハ１にかかる加速度の最大値Ｖｂを最大加速度Ｖｂとする。本実施形態では、最大加速度Ｖａが最大加速度Ｖｂよりも大きくなるように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。一方、比較例では、ツィーザ３２ｂ´を備えるアーム３４ａを用いてウエハ１を搬送する際にウエハ１にかかる加速度の最大値Ｖａ´を最大加速度Ｖａ´とする。また、比較例では、ツィーザ３２ｂを備えるアーム３４ｂを用いてウエハ１を搬送する際にウエハ１かかる加速度の最大値Ｖｂ´を最大加速度Ｖｂ´とする。比較例では、最大加速度Ｖａ´と最大加速度Ｖｂ´とが同じになるように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。このように本実施形態と比較例は異なる。その他の構成については、比較例と本実施形態は同様であるため、説明を省略する。

【0062】

なお、本明細書における「加速度」とは、主にウエハ１の搬送中においてウエハ１に水平方向にかかる加速度を意味する。また、本明細書における「加速度」には、第１の支持部３２２ａ又は第２の支持部３２２ｂとウエハ１の下面との間に働く摩擦力によってウエハ１の移動方向にかかる加速度全般も含まれる。

【0063】

（第１の搬送工程）
本実施形態では、上述の通り、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いて第１の搬送工程Ｓ１１０を実行し、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いて第１の搬送工程Ｓ１１０を実行しないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。この際、ロボット３０は、アーム３４ａを用いたウエハ１の搬送においてウエハ１にかかる最大加速度Ｖａが加速度ｖｈとなるようにアーム３４ａを駆動する。

【0064】

一方、比較例では、第１の搬送工程において、ツィーザ３２ｂ´を備えるアーム３４ａによりウエハ１を搬送する。この際、ロボット３０は、アーム３４ａを用いたウエハ１の搬送においてウエハ１にかかる最大加速度Ｖａ´が加速度ｖｈよりも小さい加速度ｖｌとなるようにアーム３４ａを駆動する。

【0065】

加速度ｖｈは、ツィーザ３２ａを用いて第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０を行う際に、ウエハ１とツィーザ３２ａとの間でずれおよび滑りが発生しないという条件下において許容される加速度の最大値である。加速度ｖｌは、ツィーザ３２ｂ，３２ｂ´を用いて第２の搬送工程Ｓ１３０を行う際に、ウエハ１とツィーザ３２ｂ，３２ｂ´との間でずれおよび滑りが発生しないという条件下において許容される加速度の最大値である。

【0066】

ここで、許容される加速度ｖｈ，ｖｌの最大値の違いは、第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０と、第２の搬送工程Ｓ１３０との間における次の２点の違いにより生じる。

【0067】

＜基板に熱変形が発生することに起因する違い＞
まず、第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０と、第２の搬送工程Ｓ１３０とでは、搬送される基板の温度に違いがある。具体的には、第２の搬送工程Ｓ１３０では、処理室１６ａ，１６ｂ内における所定の処理の過程で昇温された状態のウエハ１が搬送される。一方、第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０では、処理室１６ａ，１６ｂにおいて昇温される前のウエハ１、又は、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂにおいて冷却された後のウエハ１が搬送される。

【0068】

ここで、ウエハ１は一般的に、常温では平面を維持している。しかし、ウエハ１が加熱されると、ウエハ１の表裏、あるいはウエハ１の面内に温度偏差が発生する。この温度偏差によって、ウエハ１に歪み、反り、又は波打つ変形などが生じることがある。このため、所定の処理の過程で昇温された状態であるウエハ１（すなわち、第２の搬送工程Ｓ１３０におけるウエハ１）は、処理室１６ａ，１６ｂにおいて昇温される前のウエハ１、又は、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂにおいて冷却された後のウエハ１（すなわち、第１の搬送工程Ｓ１１０又は第３の搬送工程Ｓ１５０におけるウエハ１）に比べて、変形が生じる可能性又は変形の度合いが大きくなる。

【0069】

また、例えば図１２に示すように、第２の搬送工程Ｓ１３０において、ウエハ１の中央側から外縁側に向かって反り上がるようにウエハ１が変形が発生すると、図中に示す点Ａのように、第２の支持部３２２ｂの限られた部分においてウエハ１の下面（裏面）を支持する状態となる。したがって、ウエハ１の下面と第２の支持部３２２ｂとの接触面積が減少する。この結果、ウエハ１の下面と第２の支持部３２２ｂとの間の摩擦力が減少し、ウエハ１を保持する第２の支持部３２２ｂの保持力が低下する。また、ウエハ１を保持する第２の支持部３２２ｂの保持力の低下に伴って、ウエハ１の搬送中にツィーザ３２ｂ上でウエハ１の位置ずれが生じると、ウエハ１の下面と第２の支持部３２２ｂとの間で擦れが発生し、ウエハ１の下面に傷が発生したり、パーティクルが発生したりすることがある。

【0070】

従って、搬送中のウエハ１の位置ずれおよび位置ずれに伴う擦れの発生を避けるため、本実施形態では、ウエハ１の変形が生じやすい第２の搬送工程Ｓ１３０において許容される最大の加速度ｖｌを、ウエハ１の変形が相対的に生じにくい第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０において許容される最大の加速度ｖｈよりも小さくする。換言すると、本実施形態によれば、ウエハ１の変形が相対的に生じにくい第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０における最大の加速度ｖｈを、第２の搬送工程Ｓ１３０における最大の加速度ｖｌよりも大きくすることができる。

【0071】

また、ウエハ１が加熱されることにより生じる変形は、一般的に、ウエハ１の温度が高くなるほど発生しやすく、また、変形の度合いも大きくなりやすい傾向がある。したがって、処理室１６ａ，１６ｂにおいて行われる所定の処理においてウエハ１が昇温される温度（処理温度）に応じて、第２の搬送工程Ｓ１３０における最大の加速度ｖｌを異なるように設定してもよい。例えば、処理温度が相対的に低くなる場合は、最大の加速度ｖｌが大きくなるように変更し、処理温度が相対的に高くなる場合は、最大の加速度ｖｌが小さくなるように変更してもよい。

【0072】

＜ツィーザの構成に起因する違い＞
また、上述の通り、本実施形態では、第１の支持部３２２ａ上でウエハ１を保持するツィーザ３２ａを用いることにより、第２の支持部３２２ｂ上でウエハ１を保持するツィーザ３２ｂ，３２ｂ´を用いる場合に比べて、ウエハ１のずれおよび滑りが発生しない加速度値を大きくすることができる。すなわち、本実施形態では、加速度ｖｈ＞加速度ｖｌとすることができる。

【0073】

本実施形態では、加速度ｖｈ＞加速度ｖｌとし、最大加速度Ｖａ＝ｖｈ、最大加速度Ｖｂ＝ｖｌとして本工程（第１の搬送工程Ｓ１１０）を実行することにより、本工程におけるウエハ１の搬送速度（搬送スループット）を最大化することができる。一方、比較例では、最大加速度Ｖａ＝Ｖｂ＝ｖｌとして本工程を実行するため、ウエハ１の搬送速度（搬送スループット）の観点で、本実施形態に劣っている。図１１において示す通り、本工程完了までに要する時間は、本実施形態の場合よりも比較例の場合の方が長い。

【0074】

なお、他の実施形態としては、加速度ｖｈ及び加速度ｖｌはそれぞれ、前述した条件下における最大値である必要はなく、少なくとも加速度ｖｈ＞加速度ｖｌであればよい。ただし、ウエハ１の搬送スループットを最大化するという観点からは、本実施形態のように、加速度ｖｈ，ｖｌが前述した条件下における最大値であることが望ましい。

【0075】

ここで、本工程（第１の搬送工程Ｓ１１０）は、ウエハ１が加熱される基板処理工程Ｓ１２０よりも前に実行される。そのため、本工程において、搬送されるウエハ１の温度は、基板処理工程Ｓ１２０により加熱された後の温度よりも低い。したがって本工程では、ゴム材料により形成されたパッドにより構成された第１の支持部３２２ａでウエハ１を保持するツィーザ３２ａを用いてウエハ１を搬送しても、パッドの変形、およびウエハ１の下面へのパッドの張り付きといった課題をほとんど考慮する必要がない。

【0076】

換言すれば、本工程では、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いて、第１の支持部３２２ａを構成するパッドのゴム材料の耐熱温度（以下、「第１の温度」とも称する）以下の温度であるウエハ１のみを搬送する。

【0077】

（第２の搬送工程）
本実施形態では、上述の通り、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いて第２の搬送工程Ｓ１３０を実行するようにロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。また、本工程においては、本実施形態および比較例のいずれもが、ツィーザ３２ｂを備えるアーム３４ｂによりウエハ１を搬送する。したがって、本工程では、本実施形態と比較例のいずれにおいても、ロボット３０は、ウエハ１にかかる最大加速度Ｖｂが加速度ｖｌとなるように（すなわち、Ｖｂ＝ｖｌとなるように）アーム３４ｂを駆動する。
すなわち、図１１において示す通り、本工程完了までに要する時間は、本実施形態の場合と比較例の場合で同じである。

【0078】

ここで、本工程（第２の搬送工程Ｓ１３０）は、ウエハ１が加熱される基板処理工程Ｓ１２０よりも後に実行される。そのため、本工程において、搬送されるウエハ１の温度は、基板処理工程Ｓ１２０により加熱される前の温度よりも高い。したがって、第１の支持部３２２ａを構成するパッドがゴム材料で形成されたツィーザ３２ａを用いて本工程におけるウエハ１を搬送しようとした場合、ウエハ１の温度が当該ゴム材料の耐熱温度（第１の温度）を超え、パッドの変形又はウエハ１の下面へのパッドの張り付きが発生する可能性がある。

【0079】

本実施形態では、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いて本工程を実行し、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いて本工程を実行しないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。すなわち、本工程では、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂのみを用いて、第１の支持部３２２ａを構成するパッドのゴム材料の耐熱温度（第１の温度）を超える温度のウエハ１を搬送する。このように、本工程においてアーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂのみを用いるようにロボット３０を制御することによって、ツィーザ３２ａにゴム材料を用いることによる上述の課題を回避することができる。

【0080】

（第３の搬送工程）
本実施形態では、第１の搬送工程Ｓ１１０と同様に、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いて第３の搬送工程Ｓ１５０を実行し、アーム３４ｂ及びツィーザ３２ｂを用いて本工程を実行しないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。この際、ロボット３０は、アーム３４ａを用いたウエハ１の搬送においてウエハ１にかかる最大加速度Ｖａが加速度ｖｈとなるようにアーム３４ａを駆動する。

【0081】

また、比較例は、第１の搬送工程Ｓ１１０と同様に、本工程において、ツィーザ３２ｂ´を備えるアーム３４ａによりウエハ１を搬送する。この際、ロボット３０は、アーム３４ａを用いたウエハ１の搬送において、ウエハ１にかかる最大加速度Ｖａ´が加速度ｖｈよりも小さい加速度ｖｌとなるようにアーム３４ａを駆動する。

【0082】

したがって、本実施形態では、第１の搬送工程Ｓ１１０の場合と同様に、加速度ｖｈ＞加速度ｖｌとし、最大加速度Ｖａ＝ｖｈ、最大加速度Ｖｂ＝ｖｌとして本工程を実行することにより、本工程におけるウエハ１の搬送速度（搬送スループット）を最大化することができる。図１１において示す通り、本工程完了までに要する時間は、本実施形態の場合よりも比較例の場合の方が長い。

【0083】

また、本実施形態における本工程では、第１の搬送工程Ｓ１１０の場合と同様に、アーム３４ａ及びツィーザ３２ａを用いて、第１の温度以下のウエハ１のみを搬送する。

【0084】

以上のように、本実施形態のコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）は、ロードロック室１４ａから第１の処理室群１１６へウエハ１を搬送する第１の搬送工程Ｓ１１０と、基板冷却ユニット１３ａからロードロック室１４ｂへウエハ１を搬送する第３の搬送工程Ｓ１５０をアーム３４ａに実行させるとともに、第１の処理室群１１６から基板冷却ユニット１３ａへウエハ１を搬送する第２の搬送工程Ｓ１３０をアーム３４ａに実行させないように、ロボット３０を制御する。また、本実施形態のコントローラ１２１は、第２の搬送工程Ｓ１３０をアーム３４ｂに実行させるとともに、第１の搬送工程Ｓ１１０と第３の搬送工程Ｓ１５０をアーム３４ｂに実行させないように、ロボット３０を制御する。

【0085】

また、本実施形態における第１～第３の搬送工程Ｓ１１０，Ｓ１３０，Ｓ１５０では、ツィーザ３２ａが第１の支持部３２２ａを構成するパッドのゴム材料の耐熱温度（第１の温度）以下のウエハ１のみを搬送するように構成され、ツィーザ３２ｂが第１の支持部３２２ａを構成するパッドのゴム材料の耐熱温度（第１の温度）を超えるウエハ１のみを搬送するように構成されている。また、アーム３４ａが第１の温度以下のウエハ１のみを搬送するように、かつ、アーム３４ｂが第１の温度を超えるウエハ１のみを搬送するように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。

【0086】

（４）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。

【0087】

本実施形態によれば、図１１において示す通り、第１の搬送工程Ｓ１１０においてロードロック室１４ａから第１の処理室群１１６へのウエハ１の搬送を開始してから、第３の搬送工程Ｓ１５０において基板冷却ユニット１３ａからロードロック室１４ｂへのウエハ１の搬送を完了するまでの間の所要時間を、比較例の場合よりも短縮することが可能となる。すなわち、ウエハ１の搬送スループットを向上し、基板処理装置１０の生産性を向上させることができる。

【0088】

また、本実施形態によれば、ツィーザ３２ａを構成する第１の支持部３２２ａを形成する材料として、耐熱温度の低い材料を適用することが許容される。そのため、第１の支持部３２２ａを形成する材料の選択自由度を大きくすることができる。たとえば、第１の支持部３２２ａを、ゴム材料のようなウエハ１を保持する力が大きい（すなわち摩擦係数が大きい）材料により構成することが可能となる。

【0089】

また、本実施形態によれば、第１の支持部３２２ａを構成するパッドの変形を抑制することができるので、パッド等の部品交換の頻度を少なくすることができる。

【0090】

また、本実施形態によれば、第１の支持部３２２ａを構成するパッドがウエハ１の下面に張り付くのを回避することができる。そのため、パッドがウエハ１の下面に張り付くことによるウエハ１の搬送エラーの発生、およびウエハ１の品質低下などを防止することができる。

【0091】

また、本実施形態によれば、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂを備える基板処理装置１０において基板搬送動作を行う。そのため、本実施形態では、基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂを備えない基板処理装置において基板搬送動作を行う場合に比べて、低温のウエハ１を搬送する工程が実行される頻度が、加熱処理された直後のウエハ１のような高温のウエハ１を搬送する工程が実行される頻度よりも相対的に大きい。したがって、第１の温度以下のような低温のウエハ１を搬送する工程における搬送速度を大きくすることで、より効果的にウエハ１の搬送スループットを向上させることができる。

【0092】

以上のような本実施形態にかかる基板処理装置１０を用いて半導体装置を製造すれば、半導体装置の製造を高効率で行うことが可能となる。

【0093】

また、第１の実施形態では、第１の支持部３２２ａを構成する凸部として円柱状のパッドを例に説明した。しかし、第１の支持部３２２ａを構成する凸部は、円柱状のパッドに限定されない。すなわち、第１の支持部３２２ａを構成する凸部としては、円環状に形成された部材により構成されてもよい。より具体的には、円環状に形成された部材はＯ－ｒｉｎｇにより構成されてもよい。図１３では、ツィーザ３２ａにおいて、Ｏ－ｒｉｎｇにより第１の支持部３２２ａ´が構成される例が示されている。Ｏ－ｒｉｎｇの頂面の高さは、上述した実施形態におけるパッドと同様、ガイド側壁３２４ａよりもそれぞれ低く形成されている。
また、第１の支持部３２２ａを構成する凸部の形状は円柱状に限られず、角柱状および円弧状等の種々の形状とすることもできる。

【0094】

＜本開示の第２の実施形態＞
また、本開示の第２の実施形態では、第１の実施形態における第２の搬送工程Ｓ１３０の後、ツィーザ３２ｂを基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂによって冷却するツィーザ冷却工程Ｓ２００を更に行う。

【0095】

（ツィーザ冷却工程Ｓ２００）
第１の実施形態では、第２の搬送工程Ｓ１３０においてウエハ１をスペーサ１５２ａ上に載置する際に、ツィーザ３２ｂを下方に降下させる。しかし、ツィーザ冷却工程Ｓ２００では、スペーサ１５２ａ上にウエハ１を載置した後、更にツィーザ３２ｂを基板冷却プレート１３１ａの下方の位置まで移動させ、その位置でツィーザ３２ｂを所定時間維持するようにロボット３０が制御される。具体的には、スペーサ１５２ａ上にウエハ１を載置した後、ツィーザ３２ａをそのまま基板冷却プレート１３１ａの下面よりも低い位置まで垂直降下させ、その位置でツィーザ３２ｂを所定時間だけ停止させる。なお、本明細書において基板冷却プレート１３１ａの下方とは、基板冷却プレート１３１ａに設けられたツィーザ３２ｂを下方に通過させるための切り欠きの下方を含む位置のことである。

【0096】

本工程を行うことにより、温度が上昇していたツィーザ３２ｂを、ツィーザ３２ｂに支持されていたウエハ１によって急速に冷却することができる。ツィーザ３２ｂを冷却することにより、熱によるツィーザ３２ａの変形および劣化を抑制することができる。
ツィーザ３２ａの停止状態を維持させる上述の所定時間は、ツィーザ３２ｂを実質的に冷却可能な時間であればよい。しかし、上述の所定時間が長すぎると、ウエハ１の搬送スループットを低下させたり、ウエハ１を搬送する際に、過冷却されたツィーザ３２ｂによってウエハ１に顕著な温度偏差を生じさせたりしてしまう可能性がある。そのため、上述の所定時間は、例えば５～６０秒とすることができる。

【0097】

また、本実施形態では、ツィーザ３２ｂを基板冷却プレート１３１ａの下方に停止させる例について説明した。しかし、基板冷却ユニット１３ａの構成によっては、ツィーザ３２ｂを基板冷却プレート１３１ａの上方において停止させるようにしてもよい。
なお、本実施形態では、搬送室１２内に基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂが設けられているため、ウエハ１を冷却しながら、ツィーザ３２ｂを基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂによって冷却し続けることができる。

【0098】

＜本開示の第３の実施形態＞
また、本開示の第３の実施形態では、アーム３４ａ，３４ｂのいずれにおいても、第１の処理室群１１６内と第２の処理室群１１７内との間でウエハ１を搬送する動作を実行しないように、ロボット３０がコントローラ１２１（ＣＰＵ１２１ａ）により制御される。このようにロボット３０を制御することにより、第１の処理室群１１６内および第２の処理室群１１７内で昇温されたウエハ１をアーム３４ｂが搬送する際に、第２の搬送工程Ｓ１３０のように基板冷却ユニット１３ａ，１３ｂにウエハ１を搬送する動作のみが行われるため、昇温されたウエハ１をツィーザ３２ｂで連続搬送することがない。したがって、ツィーザ３２ｂが過度に加熱されることを防止することができる。なお、第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７は、基板処理室の一例である。

【0099】

＜本開示の他の実施形態＞
上述した実施形態では、基板処理装置１０がアニール装置である場合を例に挙げた。しかし、本開示の基板処理装置は、アニール装置に限定されない。すなわち、本開示は、処理室内での処理内容によらず、処理室において基板の昇温が生じる基板処理装置に適用することが可能である。基板処理装置としては、例えば、成膜処理、エッチング処理、拡散処理、酸化処理、窒化処理、又はアッシング処理等の他の処理を行う装置が挙げられる。

【0100】

また、上述した実施形態では、アーム３４ａにツィーザ３２ａが１つ設けられ、アーム３４ｂにツィーザ３２ｂが１つ設けられる場合を例に挙げた。しかし、アーム３４ａ，３４ｂにそれぞれ設けられるツィーザ３２ａ，３２ｂの数は、１つに限定されない。すなわち、アーム３４ａ，３４ｂは、それぞれ複数のツィーザを有するように構成されてもよい。

【0101】

また、上述した実施形態では、ロボット３０が２本のアーム３４ａ，３４ｂを有する場合を例に挙げた。しかし、ロボット３０に設けられるアームの本数は、２本に限定されない。すなわち、ロボット３０は、アーム３４ａ，３４ｂ以外の他の基板搬送用のアームを有するように構成されてもよい。

【0102】

また、上述した実施形態では、第１の搬送工程Ｓ１１０でウエハ１が搬出されるロードロック室１４ａ，１４ｂと、第３の搬送工程Ｓ１５０でウエハ１が搬入されるロードロック室１４ａ，１４ｂとが異なる例について説明した。しかし、第１の搬送工程Ｓ１１０および第３の搬送工程Ｓ１５０において、ウエハ１を搬出又は搬入するロードロック室１４ａ，１４ｂは変更可能である。すなわち、第１の搬送工程Ｓ１１０及び第３の搬送工程Ｓ１５０において、ウエハ１が搬出又は搬入されるロードロック室１４ａ，１４ｂを同一にしてもよい。

【0103】

また、上述した実施形態では、搬送対象物である基板がウエハ１である場合を例に挙げた。しかし、搬送対象物である基板は、ウエハ１に限定されない。すなわち、本開示において搬送対象物となる基板は、フォトマスク、プリント配線基板、又は液晶パネル等であってもよい。

【0104】

また、上述した実施形態では、基板処理装置１０が、基板処理室としての複数の処理室１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを有する場合を例に挙げた。しかし、基板処理装置は、少なくとも１つの基板処理室を有することができる。

【0105】

以上のように、本開示は色々な形態で実施され得るので、本開示の技術的範囲が上述の実施形態に限定されることはない。例えば、上述した実施形態で説明した基板処理装置１０の構成（例えば第１の処理室群１１６および第２の処理室群１１７等の構成）は一具体例に過ぎず、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であることはいうまでもない。

【0106】

なお、２０１８年９月２７日に出願された日本国特許出願２０１８－１８１４１６号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】