特許 7394821 基板処理装置

(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】2023-11-30

(45)【発行日】2023-12-08

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231201BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20231201BHJP

   B24B 37/10 20120101ALI20231201BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622Q

H01L21/68 A

B24B37/10

B24B41/06 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021194699

(22)【出願日】2021-11-30

(62)【分割の表示】P 2020112458の分割

【原出願日】2016-06-30

(65)【公開番号】P2022043081

(43)【公開日】2022-03-15

【審査請求日】2021-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】230112025

【弁護士】

【氏名又は名称】小林 英了

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100106840

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】青野 弘

(72)【発明者】

【氏名】山口 都章

(72)【発明者】

【氏名】下元 博

(72)【発明者】

【氏名】前田 幸次

(72)【発明者】

【氏名】八嶋 哲也

(72)【発明者】

【氏名】新海 健史

(72)【発明者】

【氏名】橋本 幸一

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 充彦

(72)【発明者】

【氏名】磯川 英立

(72)【発明者】

【氏名】中尾 秀高

(72)【発明者】

【氏名】磯部 壮一

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２０９５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０８７５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０９９９７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－３０９０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２００４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５０４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００６５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１５３５５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ２４Ｂ ３７／１０

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、 前記洗浄部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記洗浄部は、直列に配置された複数の洗浄モジュールと、各洗浄モジュール間にて基板を搬送する洗浄部搬送機構と、を有し、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を把持する開閉可能な一対のアームと、
前記一対のアームを上下移動させる上下移動機構と、
前記一対のアームを開閉方向と平行な回転軸を中心として回動させる回動機構と、
前記一対のアームを前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構と、
を有し、
前記制御部は、前記回動機構が前記一対のアームを先端が上向きになるように回動させる際に、前記上下移動機構が前記一対のアームを下降させるように前記制御部の動作を制御する
ことを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記洗浄部は、直列に配置された複数の洗浄モジュールと、各洗浄モジュール間にて基板を搬送する洗浄部搬送機構と、を有し、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を把持する開閉可能な一対のアームと、
前記一対のアームを上下移動させる上下移動機構と、
前記一対のアームを開閉方向と平行な回転軸を中心として回動させる回動機構と、
前記一対のアームを前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構と、
を有し、
前記洗浄部搬送機構は、前記一対のアームと前記上下移動機構と前記回動機構とからなる組を２組有する
ことを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記洗浄部は、直列に配置された複数の洗浄モジュールと、各洗浄モジュール間にて基板を搬送する洗浄部搬送機構と、を有し、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を把持する開閉可能な一対のアームと、
前記一対のアームを上下移動させる上下移動機構と、
前記一対のアームを開閉方向と平行な回転軸を中心として回動させる回動機構と、
前記一対のアームを前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構と、
を有し、
前記一対のアームと前記上下移動機構と前記回動機構とからなる組は、前記アーム搬送機構の下方に懸垂状に配置されている
ことを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記洗浄部は、直列に配置された複数の洗浄モジュールと、各洗浄モジュール間にて基板を搬送する洗浄部搬送機構と、を有し、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を把持する開閉可能な一対のアームと、
前記一対のアームを上下移動させる上下移動機構と、
前記一対のアームを開閉方向と平行な回転軸を中心として回動させる回動機構と、
前記一対のアームを前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構と、
を有し、
前記洗浄部は、前記複数の洗浄モジュールと同列に配置され、研磨前の基板を洗浄する予備洗浄モジュールを更に有し、
前記洗浄部搬送機構は、前記予備洗浄モジュールと各洗浄モジュールとの間にて基板を搬送する
ことを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置に関し、特に半導体ウェハなどの基板を平坦に研磨するために用いられる基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。半導体デバイスの製造では、シリコンウェハの上に多くの種類の材料が膜状に繰り返し形成され、積層構造が形成される。この積層構造を形成するためには、ウェハの表面を平坦にする技術が重要となっている。このようなウェハの表面を平坦化する一手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行う研磨装置（化学的機械的研磨装置ともいう）が広く用いられている。

【0003】

この化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、一般に、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルと、ウェハを保持するトップリングと、研磨液を研磨パッド上に供給するノズルとを備えている。ノズルから研磨液を研磨パッド上に供給しながら、トップリングによりウェハを研磨パッドに押し付け、さらにトップリングと研磨テーブルとを相対移動させることにより、ウェハを研磨してその表面を平坦にする。

【0004】

基板処理装置は、このようなＣＭＰ装置に加え、研磨後のウェハを洗浄し、さらに乾燥させる機能を有する装置である。このような基板処理装置においては、基板処理のスループットを向上することが求められている。基板処理装置は、研磨や洗浄などを行う様々な処理部を有しているため、各処理部での処理の遅延は、基板処理装置全体のスループットを低下させてしまう。例えば、特許文献１に記載の従来の基板処理装置では、研磨部が複数の研磨ユニットを有している場合であっても、洗浄部には一つの洗浄ラインのみが設けられていたため、複数の研磨されたウェハを同時に洗浄し、乾燥させることができなかった。

【0005】

また、従来の基板処理装置では、研磨部が第１研磨ユニットと第２研磨ユニットを有している場合、第１研磨ユニットにてウェハを研磨する際には、ロード／アンロード部から第１研磨ユニットへと直接ウェハが搬入されるが、第２研磨ユニットにて基板を研磨する際には、ロード／アンロード部から第１研磨ユニットを介して第２研磨ユニットへとウェハが搬入されていた。そのため、第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットの同一の搬入経路部分にて混雑が生じて、スループットを低下させていた。

【0006】

また、従来の基板処理装置では、ロード／アンロード部に配置された搬送ロボットが、研磨前のウェハをロード／アンロード部から研磨部へと直接搬入するとともに、洗浄後のウェハを洗浄部からロードアンロード部へと搬出していた。洗浄後のウェハを把持する搬送ロボットのハンドには高い清浄度が必要とされているが、研磨前のウェハを研磨部へと直接搬入する際に研磨環境に触れて汚染される懸念があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２００７／０９９９７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、スループ
ットを向上させることができる基板処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による基板処理装置は、
基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記洗浄部は、上下二段に配置された第１洗浄ユニットおよび第２洗浄ユニットを有し、
前記第１洗浄ユニットおよび前記第２洗浄ユニットは、それぞれ、直列に配置された複数の洗浄モジュールを有し、
前記搬送部は、前記第１洗浄ユニットと前記第２洗浄ユニットとの間に配置され、研磨前の基板を前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って搬送するスライドステージを有する。

【0010】

本発明によれば、複数の基板が連続的に研磨部から洗浄部へと搬送されてくる場合であっても、第１洗浄ユニットおよび第２洗浄ユニットに基板を振り分けることにより、これら複数の基板を並行して洗浄することができる。したがって、プロセス全体のスループットを向上させることができる。また、研磨前の基板は搬送部のスライドステージにより研磨部へと搬送されるため、ロード／アンロード部に配置された搬送ロボットが研磨環境に触れて汚染されることを防止できる。また、第１洗浄ユニットおよび第２洗浄ユニットは上下二段に配置されており、スライドステージが第１洗浄ユニットと第２洗浄ユニットとの間に配置されているため、装置全体のフットプリントの増大を抑制できる。

【0011】

本発明による基板処理装置は、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記研磨部は、
第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットと、
前記搬送部と前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットのそれぞれに隣接するように配置された研磨部搬送機構と、
を有し、
前記研磨部搬送機構は、
前記第１研磨ユニットに基板を搬送する第１搬送ユニットと、
前記第２研磨ユニットに基板を搬送する第２搬送ユニットと、
前記第１搬送ユニットと前記第２搬送ユニットとの間に配置され、前記搬送部と前記第１搬送ユニットおよび前記第２搬送ユニットとの間の基板の受け渡しを行う搬送ロボットと、
を有する。

【0012】

本発明によれば、搬送部から研磨部へと搬送されてくる基板が、搬送ロボットにより第１搬送ユニットおよび第２搬送ユニットに振り分けられる。そして、第１搬送ユニットから第１研磨ユニットへと基板が搬入されるとともに、第２搬送ユニットから第２研磨ユニットへと基板が搬入される。このように、第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットは基板搬入経路を共有していないから、第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットへの基板搬入時の混雑が解消される。これにより、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0013】

本発明による基板処理装置において、
前記洗浄部は、前記搬送ロボットに隣接するように配置されており、
前記搬送ロボットは、前記第１搬送ユニットおよび前記第２搬送ユニットと前記洗浄部との間の基板の受け渡しを行ってもよい。

【0014】

本発明による基板処理装置は、
前記研磨部および前記洗浄部の動作を制御する制御部を更に備え、
前記洗浄部は、上下二段に配置された第１洗浄ユニットおよび第２洗浄ユニットを有し、
前記第１洗浄ユニットは、直列に配置された複数の第１洗浄モジュールおよび第１ウェハステーションと、各第１洗浄モジュールと前記第１ウェハステーションとの間にて基板を搬送する第１洗浄部搬送機構と、を有し、
前記第２洗浄ユニットは、直列に配置された複数の第２洗浄モジュールおよび第２ウェハステーションと、各第２洗浄モジュールと前記第２ウェハステーションとの間にて基板を搬送する第２洗浄部搬送機構と、を有し、
前記制御部は、
前記複数の第１洗浄モジュールのいずれかに異常が発生した場合には、
前記第１洗浄部搬送機構が前記第１洗浄モジュール内に位置する基板を前記第１ウェハステーションへと搬送し、
前記搬送ロボットが前記第１ウェハステーションから前記第２ウェハステーションへと基板を受け渡し、
前記第２洗浄部搬送機構が前記第２ウェハステーションから前記第２洗浄モジュールへと基板を搬送して洗浄を行うように前記研磨部および前記洗浄部の動作を制御してもよい。

【0015】

このような態様によれば、複数の第１洗浄モジュールのいずれかに異常が発生した場合であっても、第１洗浄モジュール内に位置する基板が第２洗浄モジュールへと搬送されて洗浄されることで、第１洗浄モジュール内に位置する基板を救済することができる。

【0016】

本発明による基板処理装置は、
基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記研磨部は、
Ｎ台（Ｎは２以上の自然数）の研磨装置と、
前記Ｎ台の研磨装置の各々に基板を搬送する搬送ユニットと、
前記搬送部と前記搬送ユニットとの間の基板の受け渡しを行う搬送ロボットと、
を有し、
前記搬送ユニットは、
前記Ｎ台の研磨装置の各々に対するＮ箇所の基板搬送位置に配置され、上下移動するＮ台のプッシャと、
上下Ｎ段に配置され、前記搬送ロボットに対して基板の受け渡しを行う待機位置と前記Ｎ箇所の基板搬送位置との間を互いに独立に水平移動するＮ台のステージを有するエクスチェンジャと、
を有する。

【0017】

本発明によれば、搬送ユニットは、搬送ロボットから受け取った基板をＮ箇所の研磨装置の各々に搬送することができる。例えば、エクスチェンジャの第１ステージが搬送ロボットから第１基板を受け取って第１基板搬送位置に移動し、第１プッシャが上昇して第１
ステージから第１研磨装置へと第１基板を受け渡し、第１基板を第１研磨装置にて研磨している間に、第２ステージが搬送ロボットから第２基板を受け取って第２基板搬送位置に移動し、第２プッシャが上昇して第２ステージから第２研磨装置へと第２基板を受け渡し、第２基板を第２研磨装置にて研磨することができる。このように２枚の基板を並行して研磨することで、プロセス全体のスループットを向上させることができる。また、第１研磨装置にて基板を研磨した後、第１プッシャが下降して第１研磨装置から第２ステージへとその基板を受け渡し、第２ステージが第２基板搬送位置に移動し、第２プッシャが上昇して第２ステージから第２研磨装置へと基板を受け渡し、その基板を第２研磨装置にてさらに研磨することも可能である。

【0018】

本発明による基板処理装置において、前記エクスチェンジャは、前記Ｎ台のステージに対して上下多段に配置され、前記待機位置と前記Ｎ箇所の基板搬送位置との間を前記Ｎ台のステージとは独立に水平移動する少なくとも１台の更なるステージを有してもよい。

【0019】

このような態様によれば、例えば第１ステージおよび第２ステージの両方を第１研磨装置および第２研磨装置との基板の受け渡しに使用している間に、第３ステージに次の基板を受け取らせて待機させておくことができる。これにより、次の基板に対する研磨処理の開始タイミングを早くすることができ、スループットをさらに向上させることができる。

【0020】

本発明による基板処理装置は、前記研磨部の動作を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
第１研磨装置および第２研磨装置にて連続して基板を研磨する場合には、
第１ステージが前記搬送ロボットから第１基板を受け取って前記待機位置から第１基板搬送位置に移動し、
第１プッシャが上昇して前記第１ステージから前記第１研磨装置へと前記第１基板を受け渡し、
前記第１研磨装置が前記第１基板を研磨している間に、前記第１ステージが前記待機位置に戻って前記搬送ロボットから第２基板を受け取り、
前記第１研磨装置での研磨が終了したら、前記第１プッシャが下降して前記第１研磨装置から第２ステージへと前記第１基板を受け渡し、
前記第２ステージが前記第１基板搬送位置から第２基板搬送位置へと移動するのと同時に、前記第１ステージが前記待機位置から前記第１基板搬送位置へと移動するように前記研磨部の動作を制御してもよい。

【0021】

このような態様によれば、第１基板を保持する第２ステージが第１基板搬送位置から第２基板搬送位置へと移動するのと同時に、第２基板を保持する第１ステージが待機位置から第１基板搬送位置へと移動するため、プロセスのスループットが向上する。

【0022】

本発明による基板処理装置は、前記研磨部の動作を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
第１研磨装置および第２研磨装置にて並行に基板を研磨する場合には、
第１ステージを、前記第１研磨装置からの基板の受け取りで使用するが、前記第２研磨装置に対する基板の受け渡しでは使用せず、
第２ステージを、前記第２研磨装置からの基板の受け取りで使用するが、前記第１研磨装置に対する基板の受け渡しでは使用しないように前記研磨部の動作を制御してもよい。

【0023】

このような態様によれば、第１研磨装置および第２研磨装置にて並行に基板を研磨する場合に、第１ステージおよび第２ステージがそれぞれ第１研磨装置および第２研磨装置からの基板受取り専用とされるため、一方の研磨装置からの基板受取り時にトラブルが発生したとしても、他方の研磨装置への基板受け渡しを継続して行うことができる（デッドロ
ックの発生を回避できる）。

【0024】

本発明による基板処理装置は、前記研磨部の動作を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
第１研磨装置および第２研磨装置にて並行に第１基板および第２基板を研磨する場合には、
第１ステージが前記搬送ロボットから前記第１基板を受け取って前記待機位置から第１基板搬送位置へと移動し、
第１プッシャが上昇して前記第１ステージから前記第１研磨装置へと前記第１基板を受け渡し、
前記第１研磨装置が第１基板を研磨している間に、前記第１ステージが前記第１基板搬送位置から前記待機位置に戻って前記搬送ロボットから前記第２基板を受け取って前記待機位置から前記第２基板搬送位置へと移動し、
前記第２プッシャが上昇して前記第１ステージから前記第２研磨装置へと前記第２基板を受け渡し、
前記第２研磨装置が第２基板を研磨している間に、前記第１ステージが前記第２基板搬送位置から前記待機位置に戻って前記搬送ロボットから第３基板を受け取り、
前記第２研磨装置での研磨が終了する前に前記第１研磨装置での研磨が終了したら、前記第１プッシャが下降して前記第１研磨装置から第２ステージへと前記第１基板を受け渡し、
前記第２ステージが前記第１基板搬送位置から前記待機位置へと移動するのと同時に、前記第１ステージが前記待機位置から前記第１基板搬送位置へと移動し、
前記第１研磨装置での研磨が終了する前に前記第２研磨装置での研磨が終了したら、前記第２プッシャが下降して前記第２研磨装置から第３ステージへと前記第２基板を受け渡し、
前記第３ステージが前記第２基板搬送位置から前記待機位置へと移動するのと同時に、前記第１ステージが前記待機位置から前記第１基板搬送位置へと移動するように前記研磨部の動作を制御してもよい。

【0025】

このような態様によれば、第１研磨装置および第２研磨装置にて並行に第１基板および第２基板を研磨する場合に、同じ第１ステージを用いて第１研磨装置及び第２研磨装置の両方へのウェハ受け渡しを行い、第２ステージおよび第３ステージがそれぞれ第１研磨装置および第２研磨装置からの基板受取り専用とされるため、一方の研磨装置からの基板受取り時にトラブルが発生したとしても、他方の研磨装置への基板受け渡しを継続して行うことができる（デッドロックの発生を回避できる）。

【0026】

本発明による基板処理装置は、
基板を研磨する研磨部と、
研磨前の基板を前記研磨部へ搬送する搬送部と、
研磨後の基板を洗浄する洗浄部と、
を備え、
前記洗浄部は、直列に配置された複数の洗浄モジュールと、各洗浄モジュール間にて基板を搬送する洗浄部搬送機構と、を有し、
前記洗浄部搬送機構は、
基板を把持する開閉可能な一対のアームと、
前記一対のアームを上下移動させる上下移動機構と、
前記一対のアームを開閉方向と平行な回転軸を中心として回動させる回動機構と、
前記一対のアームを前記複数の洗浄モジュールの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構と、
を有する。

【0027】

本発明によれば、回動機構が一対のアームを先端が上向きになるように回動させることができるため、複数の洗浄モジュールのうち特定の洗浄モジュールのシャッタが閉まっていても、この洗浄モジュールを回避して（スキップして）アームを移動させることができる。したがって、この洗浄モジュールを通過するようにアームを移動させる際に、シャッタが開くのを待つ必要がなくなり、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0028】

本発明による基板処理装置において、前記洗浄部の動作を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記回動機構が前記一対のアームを先端が上向きになるように回動させる際に、前記上下移動機構が前記一対のアームを下降させるように前記制御部の動作を制御してもよい。

【0029】

このような態様によれば、回動機構が一対のアームを先端が上向きになるように回動させる際に、上下移動機構が一対のアームを下降させるため、一対のアームの上方に必要なスペースを削減できる。

【0030】

本発明による基板処理装置において、前記一対のアームと前記上下移動機構と前記回動機構とからなる組を２組有してもよい。

【0031】

このような態様によれば、保持すべき基板の清浄度に応じて２組のアームを使い分けることができる。例えば、各洗浄モジュールでの洗浄処理のうち前半の洗浄処理では一方の組のアームを使用し、後半の洗浄処理では他方の組のアームを使用することで、後半の洗浄処理を受けている基板が一方の組のアームに接して汚染されることを防止できる。

【0032】

本発明による基板処理装置において、前記一対のアームには、基板の外周部に当接可能なチャックコマが上下二段に設けられていてもよい。

【0033】

このような態様によれば、保持すべき基板の清浄度に応じてチャックコマを使い分けることができる。例えば、各洗浄モジュールでの洗浄処理のうち前半の洗浄処理では下段のチャックコマを使用し、後半の洗浄処理では上段のチャックコマを使用することで、後半の洗浄処理を受けている基板が下段のチャックコマに接して汚染されることを防止できる。

【0034】

本発明による基板処理装置において、前記一対のアームと前記上下移動機構と前記回動機構とからなる組は、前記アーム搬送機構の下方に懸垂状に配置されていてもよい。

【0035】

このような態様によれば、一対のアームと上下移動機構と回動機構とからなる組のメンテナンススペースを拡大される。したがって、メンテナンスに要する時間を短縮することができる。

【0036】

本発明による基板処理装置において、前記洗浄部は、前記複数の洗浄モジュールと同列に配置され、研磨前の基板を洗浄する予備洗浄モジュールを更に有し、前記洗浄部搬送機構は、前記予備洗浄モジュールと各洗浄モジュールとの間にて基板を搬送してもよい。

【0037】

このような態様によれば、研磨前の基板を研磨装置にて研磨する前に、予備洗浄モジュールにて当該基板の表面を洗浄しておくことができる。これにより、基板の研磨処理中に粗大粒子を噛み込んでスクラッチが発生するなどのトラブルを低減できる。

【発明の効果】

【0038】

本発明によれば、基板処理装置においてスループットを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態における基板処理装置の全体構成を示す平面図である。

【図2】図２は、図１に示す基板処理装置を洗浄部側から見た側面図である。

【図3】図３は、図１に示す基板処理装置の搬送部を示す分解斜視図である。

【図4】図４は、図１に示す基板処理装置の第１研磨装置を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図１に示す基板処理装置の搬送ロボットの側面図である。

【図6】図６は、図１に示す基板処理装置の第１搬送機構を示す斜視図である。

【図7】図７は、図６に示す第１搬送機構の第１プッシャを示す縦断面図である。

【図8】図８は、図２に示す洗浄部の第１ウェハステーションを示す斜視図である。

【図9】図９は、図８に示す第１ウェハステーションの内部構成を示す分解斜視図である。

【図10】図１０は、図２に示す洗浄部の第２ウェハステーションを示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０に示す第２ウェハステーションの内部構成を示す分解斜視図である。

【図12】図１２は、図２に示す洗浄部の第１洗浄ユニットの洗浄部搬送機構を示す図である。

【図13A】図１３Ａは、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構の動作を説明するための模式図である。

【図13B】図１３Ｂは、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構の動作を説明するための模式図である。

【図13C】図１３Ｃは、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構の動作を説明するための模式図である。

【図13D】図１３Ｄは、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構の動作を説明するための模式図である。

【図13E】図１３Ｅは、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構の動作を説明するための模式図である。

【図14】図１４は、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構が上段のチャックコマにて基板を把持した状態を示す斜視図である。

【図15】図１５は、図１２に示す洗浄部搬送機構の第２ウェハ把持機構が下段のチャックコマにて基板を把持した状態を示す斜視図である。

【図16A】図１６Ａは、搬送部の動作を説明するための模式図である。

【図16B】図１６Ｂは、搬送部の動作を説明するための模式図である。

【図16C】図１６Ｃは、搬送部の動作を説明するための模式図である。

【図17A】図１７Ａは、搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図17B】図１７Ｂは、搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図17C】図１７Ｃは、搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図17D】図１７Ｄは、搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図18A】図１８Ａは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18B】図１８Ｂは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18C】図１８Ｃは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18D】図１８Ｄは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18E】図１８Ｅは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18F】図１８Ｆは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18G】図１８Ｇは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18H】図１８Ｈは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18I】図１８Ｉは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18J】図１８Ｊは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18K】図１８Ｋは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18L】図１８Ｌは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18M】図１８Ｍは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18N】図１８Ｎは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図18O】図１８Ｏは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19A】図１９Ａは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19B】図１９Ｂは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19C】図１９Ｃは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19D】図１９Ｄは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19E】図１９Ｅは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19F】図１９Ｆは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19G】図１９Ｇは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19H】図１９Ｈは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19I】図１９Ｉは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19J】図１９Ｊは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19K】図１９Ｋは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19L】図１９Ｌは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19M】図１９Ｍは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19N】図１９Ｎは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19O】図１９Ｏは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図19P】図１９Ｐは、第１搬送機構の動作を説明するための模式図である。

【図20A】図２０Ａは、洗浄部に対する搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図20B】図２０Ｂは、洗浄部に対する搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図20C】図２０Ｃは、洗浄部に対する搬送ロボットの動作を説明するための模式図である。

【図21A】図２１Ａは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図21B】図２１Ｂは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図21C】図２１Ｃは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図21D】図２１Ｄは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図21E】図２１Ｅは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図21F】図２１Ｆは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。

【図22A】図２２Ａは、第１洗浄ユニットにて異常が発生した場合の動作を説明するための模式図である。

【図22B】図２２Ｂは、第１洗浄ユニットにて異常が発生した場合の動作を説明するための模式図である。

【図22C】図２２Ｃは、第１洗浄ユニットにて異常が発生した場合の動作を説明するための模式図である。

【図22D】図２２Ｄは、第１洗浄ユニットにて異常が発生した場合の動作を説明するための模式図である。

【図22E】図２２Ｅは、第１洗浄ユニットにて異常が発生した場合の動作を説明するための模式図である。

【図23】図２３は、図１に示す基板処理装置の漏液検知部の一例を示す模式図である。

【図24】図２４は、従来の漏液検知部を示す模式図である。

【図25】図２５は、図１に示す基板処理装置の漏液検知部の変形例を示す模式図である。

【図26】図２６は、図１に示す基板処理装置の漏液検知部の変形例を示す模式図である。

【図27】図２７は、予備洗浄モジュールを有する洗浄部を示す側面図である。

【図28A】図２８Ａは、図２７の洗浄部の洗浄モジュールへのウェハ搬送動作を説明するための模式図である。

【図28B】図２８Ｂは、図２７の洗浄部の洗浄モジュールへのウェハ搬送動作を説明するための模式図である。

【図28C】図２８Ｃは、図２７の洗浄部の洗浄モジュールへのウェハ搬送動作を説明するための模式図である。

【図28D】図２８Ｄは、図２７の洗浄部の洗浄モジュールへのウェハ搬送動作を説明するための模式図である。

【図28E】図２８Ｅは、図２７の洗浄部の洗浄モジュールへのウェハ搬送動作を説明するための模式図である。

【図29A】図２９Ａは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29B】図２９Ｂは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29C】図２９Ｃは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29D】図２９Ｄは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29E】図２９Ｅは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29F】図２９Ｆは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29G】図２９Ｇは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29H】図２９Ｈは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図29I】図２９Ｉは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の一例を説明するための模式図である。

【図30A】図３０Ａは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30B】図３０Ｂは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30C】図３０Ｃは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30D】図３０Ｄは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30E】図３０Ｅは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30F】図３０Ｆは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30G】図３０Ｇは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30H】図３０Ｈは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図30I】図３０Ｉは、各洗浄モジュールにて複数のウェハを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構の動作の変形例を説明するための模式図である。

【図31】図３１は、パラレル処理におけるデットロックの発生を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、同一に構成され得る部分について、同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

【0041】

図１は本発明の一実施形態による基板処理装置の全体構成を示す平面図であり、図２は図１に示す研磨装置を洗浄部側から見た側面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態における基板処理装置１０は、平面視略矩形状のハウジングを備えており、ハウジングの内部は隔壁によってロード／アンロード部１１と研磨部１２と洗浄部１３と搬送部１４とに区画されている。これらのロード／アンロード部１１、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気されるものである。また、基板処理装置１０には、ロード／アンロード部１１、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４の動作を制御する制御部１５（制御盤ともいう）が設けられている。

【0042】

＜ロード／アンロード部＞
ロード／アンロード部１１は、多数のウェハ（基板）Ｗをストックするウェハカセットを載置する複数（図示された例では４つ）のフロントロード部１１３を備えている。これらのフロントロード部１１３は、基板処理装置１０の幅方向（長手方向と垂直な方向）に隣接して配列されている。フロントロード部１１３には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポッド、またはＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を搭載することができる。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。

【0043】

また、ロード／アンロード部１１には、フロントロード部１１３の配列方向に沿って走行機構１１２が敷設されており、この走行機構１１２上にフロントロード部１１３の配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット１１１が設置されている。搬送ロボット１１１は走行機構１１２上を移動することによってフロントロード部１１３に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。この搬送ロボット１１１は上下に２つのハンドを備えており、例えば、ウェハカセットにウェハＷを戻すときに上側のハンドを使用し、研磨前のウェハＷを搬送するときに下側のハンドを使用して、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。
なお、これに変えて単一のハンドのみでウェハＷを搬送するようにしてもよい。

【0044】

ロード／アンロード部１１は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロード部１１の内部は、装置外部、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。また、搬送ロボット１１１の走行機構１１２の上方には、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルや有毒蒸気、ガスが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。

【0045】

＜搬送部＞
搬送部１４は、研磨前のウェハをロード／アンロード部１１から研磨部１２へと搬送する領域であり、基板処理装置１０の長手方向に沿って延びるように設けられている。図１に示すように、搬送部１４は、最もクリーンな領域であるロード／アンロード部１１と最もダーティな領域である研磨部１２の両方に隣接して配置されている。そのため、研磨部１２内のパーティクルが搬送部１４を通ってロード／アンロード部１１内に拡散しないよ
うに、後述するように、搬送部１４の内部にはロード／アンロード部１１側から研磨部１２側へと流れる気流が形成されている。

【0046】

搬送部１４の構造について詳しく説明する。図３は、搬送部１４の内部構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、搬送部１４は、長手方向に延びるカバー４１と、カバー４１の内側に配置され、ウェハＷを保持するスライドステージ４２と、スライドステージ４２を長手方向に沿って直線移動させるステージ移動機構４３と、カバー４１の内側を排気する排気ダクト４４と、を有している。

【0047】

カバー４１は、底面板と、４つの側面板と、天面板（図３では不図示）とを有している。このうち長手方向の一方の側面板には、ロード／アンロード部１１に連通する搬入口４１ａが形成されている。また、幅方向の一方の側面板のうち搬入口４１ａとは反対側の端部には、研磨部１２に連通する搬出口４１ｂが形成されている。搬入口４１ａおよび搬出口４１ｂは不図示のシャッタにより開閉可能となっている。ロード／アンロード部１１の搬送ロボット１１１は、搬入口４１ａからカバー４１の内側のスライドステージ４２にアクセス可能となっており、研磨部１２の搬送ロボット２３は、搬出口４１ｂからカバー４１の内側のスライドステージ４２にアクセス可能となっている。

【0048】

ステージ移動機構４３としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが用いられる。ステージ移動機構４３としてロッドレスシリンダを用いる場合には、摺動部からの発塵を防止できるため好ましい。スライドステージ４２は、ステージ移動機構４３の可動部分に固定されており、ステージ移動機構４３から与えられる動力によりカバー４１の内側を長手方向に沿って直線移動される。

【0049】

スライドステージ４２の外周部には、４本のピンが上向きに突き出すように設けられている。ロード／アンロード部１１の搬送ロボット１１１によりスライドステージ４２上に載せられるウェハＷは、その外周縁が４本のピンによりガイドされて位置決めされた状態で、スライドステージ４２上に支持されるようになっている。これらのピンは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。

【0050】

排気ダクト４４は、カバー４１の長手方向の他方の側面板（搬入口４１ａとは反対側の側面板）に設けられている。搬入口４１ａが開けられた状態で排気ダクト４４により排気が行われることで、カバー４１の内側には搬入口４１ａ側から搬出口４１ｂ側へと流れる気流が形成される。これにより、研磨部１２内のパーティクルが搬送部１４を通ってロード／アンロード部１１内に拡散することが防止される。

【0051】

＜研磨部＞
図１に示すように、研磨部１２は、ウェハＷの研磨が行われる領域であり、第１研磨装置２１ａと第２研磨装置２１ｂとを有する第１研磨ユニット２０ａと、第３研磨装置２１ｃと第４研磨装置２１ｄとを有する第２研磨ユニット２０ｂと、搬送部１４と第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂのそれぞれに隣接するように配置された研磨部搬送機構２２と、を有している。研磨部搬送機構２２は、基板処理装置１０の幅方向において洗浄部１３と第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂとの間に配置されている。

【0052】

第１研磨装置２１ａ、第２研磨装置２１ｂ、第３研磨装置２１ｃ、および第４研磨装置２１ｄは、基板処理装置１０の長手方向に沿って配列されている。第２研磨装置２１ｂ、第３研磨装置２１ｃ、および第４研磨装置２１ｄは、第１研磨装置２１ａと同様の構成を有しているので、以下、第１研磨装置２１ａについて説明する。

【0053】

図４は、第１研磨装置２１ａを模式的に示す斜視図である。第１研磨装置２１ａは、研磨面を有する研磨パッド１０２ａが取り付けられた研磨テーブル１０１ａと、ウェハＷを保持しかつウェハＷを研磨テーブル１０１ａ上の研磨パッド１０２ａに押圧しながら研磨するためのトップリング２５ａと、研磨パッド１０２に研磨液（スラリともいう）やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル１０４ａと、研磨パッド１０２ａの研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ（不図示）と、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合気体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ（不図示）と、を有している。

【0054】

このうちトップリング２５ａは、トップリングシャフト１０３ａに支持されている。研磨テーブル１０１ａの上面には研磨パッド１０２ａが貼付されており、この研磨パッド１０２ａの上面はウェハＷを研磨する研磨面を構成する。なお、研磨パッド１０２ａに代えて固定砥石を用いることもできる。トップリング２５ａおよび研磨テーブル１０１ａは、図４において矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成されている。ウェハＷは、トップリング２５ａの下面に真空吸着により保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル１０４ａから研磨パッド１０２ａの研磨面に研磨液が供給され、研磨対象であるウェハＷがトップリング２５ａにより研磨面に押圧されて研磨される。

【0055】

研磨時にはスラリを使用することを考えるとわかるように、研磨部１２は最もダーティな（汚れた）領域である。したがって、本実施形態では、研磨部１２内のパーティクルが外部に飛散しないように、第１研磨装置２１ａ、第２研磨装置２１ｂ、第３研磨装置２１ｃ、および第４研磨装置２１ｄの各研磨テーブルの周囲から排気が行われており、研磨部１２の内部の圧力を、装置外部、周囲の洗浄部１３、ロード／アンロード部１１、および搬送部１４よりも負圧にすることでパーティクルの飛散を防止している。また、通常、研磨テーブルの下方には排気ダクト（図示せず）が、上方にはフィルタ（図示せず）がそれぞれ設けられ、これらの排気ダクトおよびフィルタを介して清浄化された空気が噴出され、ダウンフローが形成される。

【0056】

図１に示すように、第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第１基板搬送位置ＴＰ１との間を移動し、第１研磨装置２１ａへのウェハの受け渡しは第１基板搬送位置ＴＰ１にて行われる。同様に、第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第２基板搬送位置ＴＰ２との間を移動し、第２研磨装置２１ｂへのウェハの受け渡しは第２基板搬送位置ＴＰ２にて行われ、第３研磨装置２１ｃのトップリング２５ｃは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第３基板搬送位置ＴＰ３との間を移動し、第３研磨装置２１ｃへのウェハの受け渡しは第３基板搬送位置ＴＰ３にて行われ、第４研磨装置２１ｄのトップリング２５ｄは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第４基板搬送位置ＴＰ４との間を移動し、第４研磨装置２１ｄへのウェハの受け渡しは第４基板搬送位置ＴＰ４にて行われる。

【0057】

研磨部搬送機構２２は、第１研磨ユニット２０ａにウェハＷを搬送する第１搬送ユニット２４ａと、第２研磨ユニット２０ｂにウェハＷを搬送する第２搬送ユニット２４ｂと、第１搬送ユニット２４ａと第２搬送ユニット２４ｂとの間に配置され、搬送部１４と第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂとの間のウェハの受け渡しを行う搬送ロボット２３とを有している。図示された例では、搬送ロボット２３は、基板処理装置１０のハウジングの略中央に配置されている。

【0058】

図５は、搬送ロボット２３を示す側面図である。図５に示すように、搬送ロボット２３は、ウェハＷを保持するハンド２３１と、ハンド２３１を上下反転させる反転機構２３４
と、ハンドＷを支持する伸縮可能なアーム２３２と、アーム２３２を上下移動させるアーム上下移動機構およびアーム２３２を鉛直な軸線周りに回動させるアーム回動機構を含むロボット本体２３３と、を有している。ロボット本体２３３は、研磨部１４の天井のフレームに対して吊り下がるように取り付けられている。

【0059】

本実施形態では、ハンド２３１は、搬送部１４の搬出口４１ｂからスライドステージ４２に対してアクセス可能となっている。また、ハンド２３１は、研磨部１２の第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂに対してもアクセス可能となっている。したがって、搬送部１４から研磨部１２に連続的に搬送されてくるウェハＷは、搬送ロボット２３により第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂに振り分けられる。

【0060】

第２搬送ユニット２４ｂは、第１搬送ユニット２４ａと同様の構成を有しているので、以下、第１搬送ユニット２４ａについて説明する。図６は、第１搬送ユニット２４ａを示す斜視図である。

【0061】

図６に示すように、第１搬送ユニット２４ａは、第１研磨装置２１ａに対する第１基板搬送位置ＴＰ１に配置され、上下移動する第１プッシャ５１ａと、第２研磨装置２１ｂに対する第２基板搬送位置ＴＰ２に配置され、上下移動する第２プッシャ５１ｂと、第１基板搬送位置ＴＰ１と第２基板搬送位置ＴＰ２との間を互いに独立に水平移動する第１ステージ５２ａ、第２ステージ５２ｂおよび第３ステージ５２ｃを有するエクスチェンジャ５０と、を有している。

【0062】

このうち第１プッシャ５１ａは、第１～第３ステージ５２ａ～５２ｃのいずれかに保持されたウェハＷを第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに受け渡すとともに、第１研磨装置２１ａにおける研磨後のウェハＷを第１～第３ステージ５２ａ～５２ｃのいずれかに受け渡すものである。また、第２プッシャ５１ｂは、第１～第３ステージ５２ａ～５２ｃのいずれかに保持されたウェハＷを第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂに受け渡すとともに、第２研磨装置２１ｂにおける研磨後のウェハＷを第１～第３ステージ５２ａ～５２ｃのいずれかに受け渡すものである。このように、第１プッシャ５１ａおよび第２プッシャ５１ｂは、エクスチェンジャ５０と各トップリングとの間でウェハＷを受け渡す受け渡し機構として機能する。第２プッシャ５１ｂは、第１プッシャ５１ａと同様の構造を有しているため、以下の説明では第１プッシャ５１ａについてのみ説明する。

【0063】

図７は、第１プッシャ５１ａを示す縦断面図である。図７に示すように、第１プッシャ５１ａは、第１研磨装置２１ａのトップリングを保持するためのガイドステージ３３１と、ウェハＷを保持するプッシュステージ３３３とを備えている。ガイドステージ３３１の最外周には、トップリングガイド３３７が４個設置されている。トップリングガイド３３７の上段部３３８はトップリングの（ウェハＷの外周を囲む不図示の）ガイドリングの下面とのアクセス部である。上段部３３８にはトップリングを導入するためのテーパ（２５°～３５°ぐらいが好ましい）が形成されている。ウェハアンロード時は直接トップリングガイド３３７でウェハエッジを受ける。

【0064】

ガイドステージ３３１の裏面には防水機能を持ったガイドスリーブ３４０が設置されている。ガイドスリーブ３４０の内側にはプッシャの防水のためのセンタスリーブ３４１が設置されている。

【0065】

トップリングガイド３３７に位置合わせ機構を持たせるため、水平なＸ軸およびＹ軸方向に移動してガイドステージ３３１のセンタリングを行うリニアウェイ３４６を配置している。ガイドステージ３３１はリニアウェイ３４６に固定されている。このリニアウェイ３４６は加圧することにより中心位置に復帰可能な構造となっている。この構造によりガ
イドステージ３３１のセンタリングが実現される。あるいは、リニアウェイ３４６内部のスプリングだけで、加圧することなく中心位置に復帰可能となっている。

【0066】

また、リニアウェイ３４６はシャフト３３０に固定されており、このシャフト３３０は、ボールスプライン機構を有するシリンダ３４７に連結されている。図示しないモータの駆動によりシリンダ３４７が駆動され、シャフト３３０を介してガイドステージ３３１が上下動するようになっている。

【0067】

プッシュステージ３３３はガイドステージ３３１の上方に配置されており、プッシュステージ３３３の中心にはガイドステージ３３１に対してプッシュステージ３３３を上下動させる電動アクチュエータ３４９が設けられている。プッシュステージ３３３は電動アクチュエータ３４９によって上下移動し、トップリングへウェハＷをロードする。本実施の形態では、プッシュステージ３３３が電動アクチュエータ３４９により駆動されることで、プッシュステージ３３３を所望の高さ位置に位置決めすることができる。これにより、プッシュステージ３３３にてウェハＷを受け取る際に、予備動作としてプッシュステージ３３３をウェハＷの直下に待機させることができ、受け取り動作に要する時間を短縮できる。プッシュステージ３３３の端には位置決めのための圧縮ばね３５１が配置されている。

【0068】

なお、プッシャに付着したスラリなどからウェハへの逆汚染を防止するため、汚れを洗浄するための洗浄ノズルが別途設置される。プッシャ上のウェハ有無を確認するためのウェハ有無センサが別途設置される場合もある。

【0069】

図６に示すように、エクスチェンジャ５２ａは、上下多段に配置された第１ステージ５２ａ、第２ステージ５２ｂおよび第３ステージ５２ｃを有している。図示された例では、第１ステージ５２ａが下段に配置され、第２ステージ５２ｂが中段に配置され、第３ステージ５２ｃが上段に配置されている。第１ステージ５２ａ、第２ステージ５２ｂおよび第３ステージ５２ｃは、平面視において第１基板搬送位置ＴＰ１と第２基板搬送位置ＴＰ２とを通過する同一の軸線上を移動するが、設置される高さが異なっているため、互いに干渉することなく自由に移動可能となっている。

【0070】

図６に示すように、第１ステージ５２ａには、第１ステージ５２ａを一軸方向に直線移動させる第１ステージ駆動機構５４ａが設けられており、第２ステージ５２ｂには、第２ステージ５２ｂを前記一軸方向に直線移動させる第２ステージ駆動機構５４ｂが設けられており、第３ステージ５２ｃには、第３ステージ５２ｃを前記一軸方向に直線移動させる第３ステージ駆動機構５４ｃが設けられている。第１～第３ステージ駆動機構５４ａ～５４ｃとしては、例えば電動アクチュエータまたはボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。第１～第３ステージ５２ａ～５２ｃは、それぞれ異なる第１～第３ステージ駆動機構５４ａ～５４ｃから動力を受けることで、それぞれ異なるタイミングで異なる方向に移動可能となっている。

【0071】

第２ステージ５２ｂおよび第３ステージ５２ｃは、第１ステージ５２ａと同様の構成を有しているので、以下、第１ステージ５２ａについて説明する。図１０は、第１ステージ５２ａを示す平面図である。

【0072】

図６に示すように、第１ステージ５２ａは、第１ステージ駆動機構５４ａによる直線移動方向の一方側（図６における右奥側）が開口した平面視「コ」字形状を有している。そのため、第１ステージ５２ａが第１基板搬送位置ＴＰ１に配置された時、第１プッシャ５１ａは、第１ステージ５２ａの内側を通過するように上下移動可能となっている。また、第１ステージ５２ａは、第１ステージ５２ａの内側を第１プッシャ５１ａが通過した状態
であっても直線移動方向の他方側（図６における左手前側）に移動可能となっている。

【0073】

図示は省略するが、第１ステージ５２ａには、４本のピンが上方に突き出すように設けられている。そのため、第１ステージ５２ａ上に載せられるウェハは、その外周縁が４本のピンによりガイドされて位置決めされた状態で、第１ステージ５２ａ上に支持されるようになっている。これらのピンは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。

【0074】

次に、上述のように構成された第１プッシャ５１ａおよびエクスチェンジャ５０の動作の一例を説明する。

【0075】

まず、ウェハロード時には、第１プッシャ５１ａの上方にエクスチェンジャ５０の第１ステージ５２ａによってウェハＷが搬送される。第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａが第１プッシャ５１ａの上方のウェハロード位置（第１基板搬送位置ＴＰ１）にあってウェハＷを保持していないとき、シリンダ３４７よりガイドステージ３３１周りの構成品一式が上昇していく。上昇途中でガイドステージ３３１は第１ステージ５２ａの内側を通過する。このとき、ガイドステージ３３１は通過と同時にウェハＷをトップリングガイド３３７のテーパにて求芯し、プッシュステージ３３３によりウェハＷの（エッジ以外の）パターン面を保持する。

【0076】

プッシュステージ３３３がウェハＷを保持したままトップリングガイド３３７は停止することなく上昇していき、トップリングガイド３３７のテーパ３３８ａによってガイドリングを呼び込む。Ｘ，Ｙ方向に自在に移動可能なリニアウェイ３４６による位置合わせでトップリングに求芯し、トップリングガイド３３７の上段部３３８がガイドリング下面と接触することでガイドステージ３３１の上昇は終了する。

【0077】

ガイドステージ３３１は、トップリングガイド３３７の上段部３３８がガイドリング下面に接触して固定されることで、それ以上上昇することはない。このとき、プッシュステージ３３３は電動アクチュエータ３４９によりさらに上昇される。このとき、プッシュステージ３３３はウェハＷの（エッジ以外の）パターン面を保持し、トップリングまでウェハＷを搬送する。トップリングがウェハＷの吸着を完了すると、第１プッシャ５１ａは下降を開始し、下降終了で動作が完了する。

【0078】

なお、本実施の形態では、第１ステージ５２ａが直線移動方向の一方側（図６における右奥側）が開口した平面視「コ」字形状を有しているため、第１プッシャ５１ａが下降を開始する前であっても、直線移動方向の他方側（図６における左手前側）に移動可能である。したがって、第１ステージ５２ａを移動させる際に第１プッシャ５１ａが下降するのを待つ必要がなくなり、プロセスのスループットが向上する。

【0079】

次に、ウェハアンロード時には、第１プッシャ５１ａ上方のウェハアンロード位置にトップリングによってウェハＷが搬送される。エクスチェンジャ５０の第１ステージ５２ａが第１プッシャ５１ａの上方にあってウェハを搭載していないとき、シリンダ３４７によりガイドステージ３３１周りの構成品一式が上昇し、トップリングガイド３３７のテーパによってガイドリングを呼び込む。ガイドステージ３３１はリニアウェイ３４６による位置合わせにてトップリングに求芯し、トップリングガイド３３７の上段部３３８がガイドリングの下面と接触することでガイドステージ３３１の上昇は終了する。

【0080】

電動アクチュエータ３４９によりプッシュステージ３３３を上昇させるが、このとき、プッシュステージ３３３はトップリングガイド３３７のウェハ保持部より高い位置になる
ことはない。電動アクチュエータ３４９の上昇が終了するとトップリングよりウェハＷがリリースされる。このとき、トップリングガイド３３７の下段テーパによってウェハＷは求芯され、トップリングガイド３３７にエッジ部が保持される。ウェハＷが第１プッシャ５１ａに保持されると、第１プッシャ５１ａは下降を開始する。下降の際、トップリング求芯のためセンタ位置を移動していたガイドステージ３３１はガイドスリーブ３４０とセンタスリーブ３４１によりセンタリングされる。下降の途中で第１プッシャ５１ａより第１ステージ５２ａにウェハＷのエッジ部で受け渡され、下降終了で動作が完了する。

【0081】

＜洗浄部＞
図１及び図２に示すように、洗浄部１３は、研磨後のウェハを洗浄する領域であり、上下二段に配置された第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂを有している。上述した搬送部１４は、第１洗浄ユニット３０ａと第２洗浄ユニット３０ｂとの間に配置されている。第１洗浄ユニット３０ａと搬送部１４と第２洗浄ユニット３０ｂとが上下方向に重なるように配列されているため、フットプリントが小さいという利点が得られる。

【0082】

図１および図２に示すように、第１洗浄ユニット３０ａは、複数（図示された例では４つ）の洗浄モジュール３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａと、ウェハステーション３３ａと、各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａとウェハステーション３３ａとの間にてウェハＷを搬送する洗浄部搬送機構３２ａとを有している。複数の洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａとウェハステーション３３ａとは、基板処理装置１０の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの上部には、クリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第１洗浄ユニット３０ａの内部は、研磨部１２からのパーティクルの流入を防止するために研磨部１２よりも高い圧力に常時維持されている。

【0083】

同様に、第２洗浄ユニット３０ｂは、複数（図示された例では４つ）の洗浄モジュール３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂと、ウェハステーション３３ｂと、各洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂとウェハステーション３３ｂとの間にてウェハＷを搬送する洗浄部搬送機構３２ｂとを有している。複数の洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂとウェハステーション３３ｂとは、基板処理装置１０の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂの上部には、クリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットによりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第２洗浄ユニット３０ｂの内部は、研磨部１２からのパーティクルの流入を防止するために研磨部１２よりも高い圧力に常時維持されている。

【0084】

なお、後述するが（図２７、図２８Ａ～図２８Ｅとその関連説明）、予備洗浄モジュール３９ａと３９ｂをそれぞれ各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａと３１１ｂ～３１４ｂに加えて増設してもよい。

【0085】

図８は、第１洗浄ユニット３０ａのウェハステーション３３ａを示す斜視図である。図９は、このウェハステーション３３ａの内部構成を示す分解斜視図である。図８および図９に示すように、ウェハステーション３３ａは、略直方体形状を有する筐体７１と、筐体７１の内部に配置され、ウェハＷを保持するステージ７２と、ステージ７２を上下移動させる駆動機構７５と、を有している。

【0086】

このうち筐体７１は、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。図９に示すように、４つの側面板のうち研磨部１２に対向する側面板の下端部には、研磨部１２に連
通する搬入口７３が形成されている。搬入口７３は、不図示のシャッタにより開閉可能となっている。図９に示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３は、搬入口７３から筐体７１の内側にアクセスすることができる。

【0087】

また、図８に示すように、４つの側面板のうち残りの３つの側面板（すなわち、後述する第１洗浄部搬送機構３２ａに対向する側面板および左右の側面板）の搬入口７３より高い高さ位置には、洗浄部搬送機構３２ａのアームを通過させるためのアーム通過用開口７４が形成されている。ウェハ搬送用開口７４は、不図示のシャッタにより開閉可能となっている。図１２および図１３に示すように、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄部搬送機構３２ａは、アーム通過用開口７４から筐体７１の内側にアクセス可能となっている。

【0088】

駆動機構７５としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが用いられる。ステージ７２は、駆動機構７５の可動部に固定されており、駆動機構７５から与えられる動力により、搬入口７３に対向する高さ位置とウェハ搬送用開口７４に対向する高さ位置との間を上下移動される（図９参照）。

【0089】

ステージ７２の外周部には、４本のピン７６が上方に突き出すように設けられている。そのため、ステージ７２上に載せられるウェハＷは、その外周縁が４本のピン７６によりガイドされて位置決めされた状態で、ステージ７２上に支持されるようになっている。これらのピン７６は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。

【0090】

図１０は、第２洗浄ユニット３０ｂのウェハステーション３３ｂを示す斜視図である。図１１は、このウェハステーション３３ｂの内部構成を示す分解斜視図である。図１０および図１１に示すように、ウェハステーション３３ｂは、略直方体形状を有する筐体８１と、筐体８１の内部に配置され、ウェハＷを保持するステージ８２と、ステージ８２を上下移動させる駆動機構８５と、を有している。

【0091】

このうち筐体８１は、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。図１１に示すように、４つの側面板のうち研磨部１２に対向する側面板の上端部には、研磨部１２に連通する搬入口８３が形成されている。搬入口８３は、不図示のシャッタにより開閉可能となっている。図１１に示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３は、搬入口８３から筐体８１の内側にアクセスすることができる。

【0092】

また、図１０に示すように、４つの側面板のうち残りの３つの側面板（すなわち、研磨部１２とは反対側の側面板および左右の側面板）の搬入口８３より低い高さ位置には、洗浄部搬送機構３２ｂのアームを通過させるためのアーム通過用開口８４が形成されている。アーム通過用開口８４は、シャッタ８７により開閉可能となっている。図１１に示すように、第２洗浄ユニット３０ｂの洗浄部搬送機構３２ｂは、アーム通過用開口８４から筐体８１の内側にアクセス可能となっている。

【0093】

駆動機構８５としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが用いられる。ステージ８２は、駆動機構８５の可動部に固定されており、駆動機構８５から与えられる動力により、搬入口８３に対向する高さ位置とウェハ搬送用開口８４に対向する高さ位置との間を上下移動される（図１１参照）。

【0094】

ステージ８２の外周部には、４本のピン８６が上方に突き出すように設けられている。そのため、ステージ８２上に載せられるウェハは、その外周縁が４本のピン８６によりガイドされて位置決めされた状態で、ステージ８２上に支持されるようになっている。これらのピン８６は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。

【0095】

第２洗浄ユニット３０ｂの洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂは、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａと同様の構成を有しているので、以下、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａについて説明する。

【0096】

図１及び図２に示すように、４つの洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａ（以下、１次～４次洗浄モジュールと呼ぶことがある）は、ウェハステーション３３ａからこの順に直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａは、それぞれ、不図示の洗浄機と、この洗浄機をカバーする筐体９１とを有している。

【0097】

１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａの洗浄機としては、例えば、上下に配置されたロール状のスポンジを回転させてウェハの表面および裏面に押し付けてウェハの表面および裏面を洗浄するロールタイプの洗浄機を用いることができる。また、３次洗浄モジュール３１３ａの洗浄機としては、例えば、半球状のスポンジを回転させながらウェハに押し付けて洗浄するペンシルタイプの洗浄機を用いることができる。４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機としては、例えば、ウェハの裏面はリンス洗浄することができ、ウェハ表面の洗浄は半球状のスポンジを回転させながら押し付けて洗浄するペンシルタイプの洗浄機を用いることができる。この４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機は、チャックしたウェハを高速回転させるステージを備えており、ウェハを高速回転させることで洗浄後のウェハを乾燥させる機能（スピンドライ機能）を有している。なお、各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの洗浄機において、上述したロールタイプの洗浄機やペンシルタイプの洗浄機に加えて、洗浄液に超音波を当てて洗浄するメガソニックタイプの洗浄機を付加的に設けてもよい。

【0098】

各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの筐体は、ウェハステーション３３ａの筐体７１と同様に、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。４つの側面板のうち洗浄部搬送機構３２ａに対向する側面板および左右の側面板には、洗浄部搬送機構３２ａのアームを通過させるためのアーム通過用開口９４が形成されている（図１３Ａ～図１３Ｅ参照）。アーム通過用開口９４は、シャッタ９７により開閉可能となっている。このアーム通過用開口９４の高さ位置は、ウェハステーション３３ａのアーム通過用開口７４と同じ高さ位置に形成されている。洗浄部搬送機構３２ａは、このアーム通過用開口９４から筐体９１の内側にアクセス可能となっている。

【0099】

第２洗浄ユニット３０ｂの洗浄部搬送機構３２ｂは、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄部搬送機構３２ａと同様の構成を有しているので、以下、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄部搬送機構３２ａについて説明する。

【0100】

図１２は、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄部搬送機構３２ａを示す斜視図である。図１２に示すように、洗浄部搬送機構３２ａは、ウェハＷをそれぞれ把持する第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２と、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２を複数の洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って直線移動するアーム搬送機構６２と、を有している。すなわち、本実施の形態では、ウェハ把持機構６０１、６０２の数は、洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの数より少なくなっている。

【0101】

本実施の形態では、例えばウェハＷの清浄度に応じて第１ウェハ把持機構６０１と第２ウェハ把持機構６０２とを使い分けることができる。例えば、１次～４次洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａのうち洗浄処理前半の１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａでは第１ウェハ把持機構６０１を使用し、洗浄処理後半の３次洗浄モジ
ュール３１３ａおよび４次洗浄モジュール３１４ａでは第２ウェハ把持機構６０２を使用することで、洗浄処理後半のウェハＷが第１ウェハ把持機構６０１に接して汚染されることを防止できる。

【0102】

第１ウェハ把持機構６０１は、より詳しくは、ウェハを把持する開閉可能な一対の第１アーム６１１と、一対の第１アーム６１１を上下移動させる第１上下移動機構６４１と、一対の第１アーム６１１を開閉方向と平行な回転軸６３１Ａを中心として回動させる第１回動機構６３１と、一対の第１アーム６１１を互いに近接する方向または互いに離間する方向に開閉する第１開閉機構６６１とを有している。

【0103】

同様に、第２ウェハ把持機構６０２は、ウェハを把持する開閉可能な一対の第２アーム６１２と、一対の第２アーム６１２を上下移動させる第２上下移動機構６４２と、一対の第２アーム６１２を開閉方向と平行な回転軸６３２Ａを中心として回動させる第２回動機構６３２と、一対の第２アーム６１２を互いに近接する方向または互いに離間する方向に開閉する第２開閉機構６６２とを有している。

【0104】

アーム搬送機構６２としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。図１２に示すように、アーム搬送機構６２のボールねじは、洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの上方に洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に延びるように設けられている。

【0105】

アーム搬送機構６２のボールねじには、メインフレーム６８が取り付けられている。メインフレーム６８は、アーム搬送機構６２のボールねじから下方に吊り下がるように取り付けられており、洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの側面と対向するようになっている。アーム搬送機構６２のボールねじに連結されたモータの駆動により、メインフレーム６８は洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの側面と対向したまま洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って直線移動される。

【0106】

図示された例では、メインフレーム６８は、奥行方向（洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向および上下方向の両方に対して垂直な方向）の位置を調整するための奥行方向移動機構６７を有している。奥行方向移動機構６７としては、例えばラック・アンド・ピニオンを用いたモータ駆動機構が用いられる。奥行方向移動機構６７の駆動により、奥行方向におけるメインフレーム６８の位置が調整される。

【0107】

第１上下移動機構６４１および第２上下移動機構６４２は、メインフレーム６８上に設けられている。第１上下移動機構６４１および第２上下移動機構６４２としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。図１６に示すように、第１上下移動機構６４１のボールねじは、メインフレーム６８の左端部において上下方向に延びるように取り付けられており、第２上下移動機構６４２のボールねじは、メインフレーム６８の右端部において上下方向に延びるように取り付けられている。

【0108】

第１上下移動機構６４１のボールねじには、一対の第１アーム６１１を支持する第１サブフレーム６９１が取り付けられている。第１サブフレーム６９１は、メインフレーム６８の左側にメインフレーム６８と隣り合うように設けられており、洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの側面と対向するようになっている。第１上下移動機構６４１のボールねじに連結されたモータの駆動により、第１サブフレーム６９１は上下方向に沿って直線移動される。

【0109】

同様に、第２上下移動機構６４２のボールねじには、一対の第２アーム６１２を支持する第２サブフレーム６９２が取り付けられている。第２サブフレーム６９２は、メインフ
レーム６８の右側にメインフレーム６８と隣り合うように設けられており、洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの側面と対向できるようになっている。第２上下移動機構６４２のボールねじに連結されたモータの駆動により、第２サブフレーム６９２は上下方向に沿って直線移動される。

【0110】

第１サブフレーム６９１および第２サブフレーム６９２は、メインフレーム６８に対して対称であること以外は、実質的に同様の構造を有しているため、以下では第２サブフレーム６９２について説明する。

【0111】

図１２に示すように、一対の第２アーム６１２は互いに平行に配置されており、第２アーム６１２の基端部は、第２サブフレーム６９２上に回転可能に設けられた回転軸６３２Ａに取り付けられている。また、第２サブフレーム６９２上には回転軸６３２Ａを中心として一対の第２アーム６１２を回転させる第２回動機構６３２が設けられている。第２回動機構６３２としては、例えばモータ駆動機構が用いられる。この第２回動機構６３２の回転軸は、リンク部材６３２Ｌを介して回転軸６３２Ａに連結されている。第２回動機構６３２の回転力は、リンク部材６３２Ｌを介して回転軸６３２Ａに伝達され、一対の第２アーム６１２は、回転軸６３２Ａを中心として回転される。

【0112】

また、第２サブフレーム６９２上には、一対の第２アーム６１２を互いに近接する方向または互いに離間する方向に開閉する第２開閉機構６６２が設けられている。第２開閉機構６６２としては、例えばエアシリンダが用いられる。第２開閉機構６６２により一対の第２アーム６１２が閉じられることにより、一対の第２アーム６１２はウェハＷの周縁部を挟み込んで保持するようになっている。

【0113】

図１４および図１５に示すように、一対の第２アーム６１２には、ウェハＷの外周部に当接可能なチャックコマ６１２ａ、６１２ｂが上下二段に設けられている。例えば相対的に清浄度の高いウェハＷは上段のチャックコマ６１２ａにて保持され、相対的に清浄度の低いウェハを下段のチャックコマ６１２ｂにて保持されることで、下段のチャックコマ６１２ｂが清浄度の高いウェハＷに接触してこのウェハＷが汚染されることを防止できる。

【0114】

次に、図１３Ａ～図１３Ｅを参照して、一対の第２アーム６１２の動作の一例を説明する。上述したように各洗浄モジュールは、ウェハＷの洗浄中に外部に使用流体が飛散しないように筐体９１によって区画されており、筐体９１の側面にはアーム通過用開口９４が形成されている。アーム通過用開口９４には、開閉可能なシャッタ９７が設けられている。

【0115】

洗浄後のウェハＷを筐体９１から取り出す場合には、図１３Ａに示すように、先端が上向きに向けられた一対の第２アーム６１２は、アーム搬送機構６２の駆動より筐体９１に隣接する待機位置へと移動される。本実施の形態では、筐体９１のシャッタ９７が閉じられていても、一対の第２アーム６１２の先端を上向きに向けておくことで、一対の第２アーム６１２を筐体９１に隣接する待機位置へと移動させることができる。したがって、ウェハ取り出し作業の開始タイミングを早くすることができ、プロセス全体のスループットが向上させることができる。

【0116】

次に、図１３Ｂおよび図１３Ｃに示すように、第２回動機構６３２の駆動により、一対の第２アーム６１２は、回転軸６３２Ａを中心として回動される。図示された例では、一対の第２アーム６１２は、側面視において回転軸６３２Ａを中心として時計回りに９０°回転され、一対の第２アーム６１２の先端は横向きに向けられる。

【0117】

次に、図１３Ｄに示すように、第２上下駆動機構６４２の駆動により、一対の第２アー
ム６１２は、アーム通過用開口９４と同じ高さ位置まで上昇される。このとき、シャッタ９７が退避されアーム通過用開口９４が開けられる。

【0118】

次に、図１３Ｅに示すように、第２開閉機構６６２の駆動により、一対の第２アーム６１２は、互いに近接する方向に閉じられ、アーム通過用開口９４を通って筐体９１内側に挿入され、筐体９１内のウェハＷを把持する。そして、ウェハＷを把持した一対の第２アーム６１２は、アーム搬送機構６２の駆動より次の洗浄モジュールへと移動される。

【0119】

洗浄前のウェハＷを筐体９１に搬入する場合には、図１３Ａ～図１３Ｅに示す上述した動作が逆の順序で行われる。すなわち、図１３Ｅに示すように、ウェハＷを把持した一対の第２アーム６１２は、アーム搬送機構６２の駆動よりアーム通過用開口９４を通って筐体９１内側に移動される。

【0120】

次に、図１３Ｄに示すように、第２開閉機構６６２の駆動により、一対の第２アーム６１２は、互いに離間する方向に開かれ、アーム通過用開口９４を通って筐体９１の外側に出される。

【0121】

次に、図１３Ｃに示すように、第２上下駆動機構６４２の駆動により、一対の第２アーム６１２は、アーム通過用開口９４より低い高さ位置まで下降される。このとき、アーム通過用開口９４がシャッタ９７により、筐体９１の内側にウェハＷの洗浄処理が開始される。

【0122】

次に、図１３Ｂおよび図１３Ａに示すように、第２回動機構６３２の駆動により、一対の第２アーム６１２は、回転軸６３２Ａを中心として回動される。図示された例では、一対の第２アーム６１２は、側面視において回転軸６３２Ａを中心として反時計回りに９０°回転され、一対の第２アーム６１２の先端は上向きに向けられる。そして、先端が上向きに向けられた一対の第２アーム６１２は、アーム搬送機構６２の駆動より次の洗浄モジュールへと移動される。本実施の形態では、第２回動機構６３２が一対の第２アーム６１２を先端が上向きになるように回動させる際に、第２上下移動機構６４２が一対の第２アーム６１２を下降させるため、一対の第２アーム６１２の上方に必要なスペースを削減できる。

【0123】

各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａおよび３１１ｂ～３１４ｂでは複数のウェハＷを並行して洗浄することができる。図２９Ａ～図２９Ｉを参照して、第１洗浄ユニット３０ａの１次～３次洗浄モジュール３１１ａ～３１３ａにて複数のウェハＷを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構３２ａの動作を一例として説明する。

【0124】

まず、図２９Ａに示すように、１次洗浄モジュール３１１ａでは、シャッタ９７が閉じられて第２ウェハＷ２に対して第１段階の洗浄が行われており、２次洗浄モジュール３１２ａでは、第１ウェハＷ１に対する第２段階の洗浄が終了してアーム通過用開口９４が開いている状況を想定する。この場合、一対の第１アーム６１１は２次洗浄モジュール３１２ａに対する待機位置へと移動され、一対の第１アーム６１１の先端は横向きに向けられる。

【0125】

そして、図２９Ｂに示すように、一対の第１アーム６１１が互いに近接するように閉じられ、２次洗浄モジュール３１２ａ内の第１ウェハＷ１は、一対の第１アーム６１１により保持される。また、３次洗浄モジュール３１３ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開かれる。

【0126】

次に、図２９Ｃに示すように、一対の第１アーム６１１により保持された第１ウェハＷ
１は、アーム通過用開口９４を通って、２次洗浄モジュール３１２ａから３次洗浄モジュール３１３ａへと移動される。

【0127】

そして、図２９Ｄに示すように、一対の第１アーム６１１は互いに離間するように開かれ、３次洗浄モジュール３１３ａの左右外側に出される。２次洗浄モジュール３１２ａでは乾燥を防止するためにシャッタ９７が閉じられる。

【0128】

次に、図２９Ｅに示すように、３次洗浄モジュール３１３ａのシャッタ９７が閉じられ、３次洗浄モジュール３１３ａにて第１ウェハＷ１に対する第３段階の洗浄が行われる。

【0129】

次に、図２９Ｆに示すように、１次洗浄モジュール３１１ａでの第２ウェハＷ２に対する第１段階の洗浄が終了すると、１次洗浄モジュール３１１ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開かれる。このとき、一対の第１アーム６１１は回動機構により回動され、一対の第１アーム６１１の先端が上向きに向けられる。

【0130】

そして、図２９Ｇに示すように、一対の第１アーム６１１は、シャッタ９７が閉じられた３次洗浄モジュール３１３ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａを回避する（スキップする）ように移動され、１次洗浄モジュール３１１ａの待機位置へと配置される。

【0131】

次に、図２９Ｈに示すように、一対の第１アーム６１１は回動機構により回動され、一対の第１アーム６１１の先端が横向きに向けられる。そして、図２９Ｉに示すように、一対の第１アーム６１１が互いに近接するように閉じられ、１次洗浄モジュール３１１ａ内の第２ウェハＷ２は、一対の第１アーム６１１により保持される。その後、一対の第１アーム６１１に保持された第２ウェハＷ２は、２次洗浄モジュール３１２ａへと搬送されて第２段階の洗浄が行われる。

【0132】

以上のように本実施の形態では、各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａおよび３１１ｂ～３１４ｂにて複数のウェハＷを並行して洗浄することができるため、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0133】

次に、図３０Ａ～図３０Ｉを参照して、第１洗浄ユニット３０ａの１次～３次洗浄モジュール３１１ａ～３１３ａにて複数のウェハＷを並行して洗浄する場合の洗浄部搬送機構３２ａの動作の変形例について説明する。

【0134】

まず、図３０Ａに示すように、１次洗浄モジュール３１１ａでは、シャッタ９７が閉じられて第２ウェハＷ２に対して第１段階の洗浄が行われており、２次洗浄モジュール３１２ａでは、第１ウェハＷ１に対する第２段階の洗浄が終了してアーム通過用開口９４が開いている状況を想定する。この場合、一対の第１アーム６１１は２次洗浄モジュール３１２ａに対する待機位置へと移動され、一対の第１アーム６１１の先端は横向きに向けられる。

【0135】

そして、図３０Ｂに示すように、一対の第１アーム６１１が互いに近接するように閉じられ、２次洗浄モジュール３１２ａ内の第１ウェハＷ１は、一対の第１アーム６１１により保持される。また、３次洗浄モジュール３１３ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開かれる。

【0136】

次に、図３０Ｃに示すように、一対の第１アーム６１１により保持された第１ウェハＷ１は、アーム通過用開口９４を通って、２次洗浄モジュール３１２ａから３次洗浄モジュール３１３ａへと移動される。

【0137】

そして、図３０Ｄに示すように、一対の第１アーム６１１は互いに離間するように開かれ、３次洗浄モジュール３１３ａの左右外側に出される。２次洗浄モジュール３１２のシャッタ９７が閉じられる。

【0138】

次に、図３０Ｅに示すように、３次洗浄モジュール３１３ａでの第１ウェハＷ１に対する第３段階の洗浄が開始される前に、１次洗浄モジュール３１１ａでの第２ウェハＷ２に対する第１段階の洗浄が終了すると、１次洗浄モジュール３１１ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開かれる。

【0139】

このとき、図３０Ｆに示すように、一対の第１アーム６１１は第１ウェハＷ１より高い高さ位置まで上昇される。また、２次洗浄モジュール３１２ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開かれる。

【0140】

そして、図３０Ｇに示すように、一対の第１アーム６１１は、先端を横向きに向けたまま、３次洗浄モジュール３１３ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａのアーム通過用開口９４を通過するように移動され、１次洗浄モジュール３１１ａの待機位置へと配置される。

【0141】

次に、図３０Ｈに示すように、一対の第１アーム６１１は第２ウェハＷ２と同じ高さ位置まで下降される。一方、３次洗浄モジュール３１３ａでは、シャッタ９７が閉じられて第１ウェハＷ１に対する第３段階の洗浄が開始される。２次洗浄モジュール３１２ａでは乾燥を防止するためにシャッタ９７が閉じられる。

【0142】

そして、図３０Ｉに示すように、一対の第１アーム６１１が互いに近接するように閉じられ、１次洗浄モジュール３１１ａ内の第２ウェハＷ２は、一対の第１アーム６１１により保持される。その後、一対の第１アーム６１１に保持された第２ウェハＷ２は、２次洗浄モジュール３１２ａへと搬送されて第２段階の洗浄が行われる。

【0143】

以上のような変形例によれば、３次洗浄モジュール３１３ａから１次洗浄モジュール３１１ａへと一対の第１アーム６１１を移動させる際に、一対の第１アーム６１１を回動させる動作を省略できる。そのため、プロセス全体のスループットをさらに向上させることができる。

【0144】

一方、図２９Ａ～図２９Ｉに示す例のように、一対の第１アーム６１１を回動させて、シャッタ９７が閉じられた３次洗浄モジュール３１３ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａを回避する（スキップする）ように移動させる場合には、一対の第１アーム６１１が３次洗浄モジュール３１３ａ内の第１ウェハＷ１の上方を通過することがないため、一対の第１アーム６１１から落下する洗浄液が第１ウェハＷ１の表面に付着することを防止できる。また、３次洗浄モジュール３１３ａでの第１ウェハＷ１に対する第３段階の洗浄を早く開始することができる。

【0145】

各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａおよび３１１ｂ～３１４ｂは、故障を検知する検知器（図示せず）を有している。洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａおよび３１１ｂ～３１４ｂのいずれかに故障が生じたとき、検知器がこれを検知して制御部１５に信号を送るようになっている。制御部１５は、故障した洗浄モジュールを回避する洗浄ラインを選定し、現在の洗浄ラインを新たに選定された洗浄ラインに切り替える。

【0146】

より詳しくは、たとえば、図２２Ａに示すように、第１洗浄ユニット３０ａの３次洗浄モジュール３１３ａに異常が発生した場合には、２次洗浄モジュール３１２ａ内に位置するウェハＷが洗浄部搬送機構３２ａの第１アーム６１１により把持される。そして、図２
２Ｂに示すように、洗浄部搬送機構３２ａの第２アーム６１２が先端を上向きに向けられた状態で、アーム搬送機構６２の駆動により、第１アーム６１１に把持されたウェハが第１ウェハステーション３３ａへと搬送される。この時、３次洗浄モジュール３１３ａのシャッタ９７が故障して閉じられたままであっても、第２アーム６１２は先端を上向きに向けられているため、シャッタ９７と干渉することなく、３次洗浄モジュール３１３ａを回避して（スキップして）移動することができる。

【0147】

次に、図２２Ｃおよび図２２Ｄに示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３が第１ウェハステーション３３ａからウェハＷを取り出して、第２ウェハステーション３３ｂへと受け渡す。第２ウェハステーション３３ｂへと受け渡されたウェハＷは、洗浄部搬送機構３２ｂの第１アーム６１１により把持される。そして、図２２Ｅに示すように、アーム搬送機構６２の駆動により、第１アーム６１１に把持されたウェハＷは、１次洗浄モジュール３１１ｂへと搬送されて洗浄される。

【0148】

このように、本実施の形態では、複数の第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａのいずれかに異常が発生した場合であっても、第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａ内に位置するウェハＷが第２洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂへと搬送されて洗浄されることで、第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａ内に位置するウェハＷを救済することができる。同様に、複数の第２洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂのいずれかに異常が発生した場合であっても、第２洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂ内に位置するウェハＷが第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａへと搬送されて洗浄されることで、第２洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂ内に位置するウェハＷを救済することができる。

【0149】

図１２に示すように、本実施の形態では、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が、アーム搬送機構６２の下方に懸垂状に配置されている。これにより、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２のメンテナンススペースを拡大される。したがって、メンテナンスに要する時間を短縮することができる。

【0150】

＜予備洗浄モジュール＞
図２７に示すように、洗浄部１３の第１洗浄ユニット３０ａは、複数の洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａと同列に配置され、研磨前のウェハＷを洗浄する予備洗浄モジュール３９ａを更に有しており、洗浄部搬送機構３２ａは、予備洗浄モジュール３９ａと各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａとの間にてウェハＷを搬送してもよい。図示された例では、予備洗浄モジュール３９ａは、第１ウェハステーション３３ａに対して洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａとは逆側に第１ウェハステーション３３ａに隣接して配置されている。

【0151】

同様に、第２洗浄ユニット３０ｂは、複数の洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂと同列に配置され、研磨前のウェハＷを洗浄する予備洗浄モジュール３９ａを更に有しており、洗浄部搬送機構３２ａは、予備洗浄モジュール３９ａと各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａとの間にてウェハＷを搬送してもよい。図示されて例では、予備洗浄モジュール３９ｂは、第２ウェハステーション３３ｂに対して洗浄モジュール３１１ｂ～３１４ｂとは逆側に第２ウェハステーション３３ｂに隣接して配置されている。

【0152】

予備洗浄モジュール３９ａ、３９ｂは、それぞれ、不図示の洗浄機と、この洗浄機をカバーする筐体９１とを有している。予備洗浄モジュール３９ａ、３９ｂの洗浄機としては、例えば、研磨前のウェハＷの表面から自然酸化膜を除去するウェットエッチング装置、または研磨前のウェハＷの表面からスクラッチの原因になる粗大粒子を除去するバフ研磨装置を用いることができる。

【0153】

第２洗浄ユニット３０ｂの予備洗浄モジュール３９ｂへのウェハ搬送動作は、第１洗浄ユニット３０ａの予備洗浄モジュール３９ａへのウェハ搬送動作と同様であるため、以下、第１洗浄ユニット３０ａの予備洗浄モジュール３９ａへのウェハ搬送動作について説明する。

【0154】

まず、図２８Ａに示すように、研磨前のウェハＷが、搬送部１４のスライドステージ４２により長手方向に沿って搬送され、研磨部１２の搬送ロボット２３がアクセスできる位置にて静止される。

【0155】

次に、図２８Ｂに示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３により、ウェハＷが搬送部１４から取り出される。そして、図２８Ｃに示すように、搬送ロボット２３に保持されたウェハＷは、ウェハステーション３３ａへと受け渡される。

【0156】

次に、図２８Ｄに示すように、ウェハステーション３３ａ内に位置するウェハＷは、洗浄部搬送機構３２ａの第１アーム６１１により保持される。そして、図２８Ｅに示すように、洗浄部搬送機構３２ａの第２アーム６１２が先端を上向きに向けられた状態で、アーム搬送機構６２の駆動により、第１アーム６１１に把持されたウェハＷが第１ウェハステーション３３ａから予備洗浄モジュール３９ａへと搬送され、洗浄される。

【0157】

予備洗浄モジュール３９ａにて洗浄されたウェハＷは、洗浄部搬送機構３２ａの第１アーム６１１により再び保持される。そして、図２８Ｃに示すように、第１アーム６１１に把持されたウェハＷは、アーム搬送機構６２の駆動により、予備洗浄モジュール３９ａからウェハステーション３３ａへと搬送される。そして、図２８Ｂに示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３により、ウェハＷがウェハステーション３３ａから取り出され、第１搬送ユニット２４ａまたは第２搬送ユニット２４ｂを介して第１研磨ユニット２０ａまたは第２研磨ユニット２０ｂへと搬送され、研磨される。

【0158】

より具体的には、予備洗浄モジュール３９ａおよび１次洗浄モジュール３１１ａがそれぞれ、ウェハＷに対してバフパッドを接触させながら、ウェハＷとバフパッドを相対運動させ、ウェハＷとバフパッドとの間にスラリを介在させることによりウェハＷの表面を研磨及び／またはスクラビングするバフ処理装置（例えば、特開２０１６－４３４７１号公報の図１等に開示されている装置）を有し、２次洗浄モジュール３１２ａが、上下に配置されたロール状のスポンジを回転させてウェハＷの表面および裏面に押し付けてウェハＷの表面および裏面を洗浄するロール型洗浄機（例えば、特開２０１０－５０４３６号公報の図３２等に開示されている装置）を有し、３次洗浄モジュール３１３ａが、半球状のスポンジを回転させながらウェハＷに押し付けて洗浄するペンシル型洗浄機（例えば、特開２０００－１７３９６６号公報の図１０等に開示されている装置）を有し、４次洗浄モジュール３１４ａが、ウェハＷを回転させながらウェハＷの表面にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気を吹き付けて乾燥させるＩＰＡ乾燥装置（例えば、特開２０１０－５０４３６号公報の図３３～図３９等に開示されている装置）を有している場合には、研磨前のウェハＷは、予備洗浄モジュール３９ａにてバフ処理された後、第１研磨ユニット２０ａまたは第２研磨ユニット２０ｂへと搬送されて研磨され、次いで、１次洗浄モジュール３１１ａにてバフ処理され、２次洗浄モジュール３１２ａにてロール状のスポンジにより洗浄され、３次洗浄モジュール３１３ａにてペンシル状のスポンジにより洗浄され、４次洗浄モジュール３１４ａにてＩＰＡ蒸気乾燥され、その後、ロード／アンロード部１１へと取り出される。

【0159】

また、予備洗浄モジュール３９ａがバフ処理装置を有し、１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａがそれぞれロール型洗浄機を有し、３次洗浄モジュール３１３ａがペンシル型洗浄機を有し、４次洗浄モジュール３１４ａがＩＰＡ乾燥装置を
有している場合には、研磨前のウェハＷは、予備洗浄モジュール３９ａにてバフ処理された後、第１研磨ユニット２０ａまたは第２研磨ユニット２０ｂへと搬送されて研磨され、次いで、１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａにて連続してロール状のスポンジにより洗浄され、３次洗浄モジュール３１３ａにてペンシル状のスポンジにより洗浄され、４次洗浄モジュール３１４ａにてＩＰＡ蒸気乾燥され、その後、ロード／アンロード部１１へと取り出される。

【0160】

また、予備洗浄モジュール３９ａ、１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａがそれぞれロール型洗浄機を有し、３次洗浄モジュール３１３ａがペンシル型洗浄機を有し、４次洗浄モジュール３１４ａがＩＰＡ乾燥装置を有している場合には、研磨前のウェハＷは、予備洗浄モジュール３９ａにてロール状のスポンジにより洗浄された後、第１研磨ユニット２０ａまたは第２研磨ユニット２０ｂへと搬送されて研磨され、次いで、１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａにて連続してロール状のスポンジにより洗浄され、３次洗浄モジュール３１３ａにてペンシルスポンジにより洗浄され、４次洗浄モジュール３１４ａにてＩＰＡ蒸気乾燥され、その後、ロード／アンロード部１１へと取り出される。

【0161】

また、予備洗浄モジュール３９ａおよび１次洗浄モジュール３１１ａがそれぞれロール型洗浄機を有し、２次洗浄モジュール３１２ａがペンシル型洗浄機を有し、３次洗浄モジュール３１３ａが、ウェハＷに向けて洗浄液とガスを高速で噴出させて２流体ジェット流を生成し高速で噴霧してウェハＷを洗浄する２流体ジェット型洗浄機（例えば、特開２０１０－２３８８５０号公報の図４等に開示されている装置）を有し、４次洗浄モジュール３１４ａがＩＰＡ乾燥装置を有している場合には、研磨前のウェハＷは、予備洗浄モジュール３９ａにてロール状のスポンジにより洗浄された後、第１研磨ユニット２０ａまたは第２研磨ユニット２０ｂへと搬送されて研磨され、次いで、１次洗浄モジュール３１１ａにてロール状のスポンジにより洗浄され、２次洗浄モジュール３１２ａにてペンシル状のスポンジにより洗浄され、３次洗浄モジュール３１３ａにて２流体ジェット洗浄され、４次洗浄モジュール３１４ａにてＩＰＡ蒸気乾燥され、その後、ロード／アンロード部１１へと取り出される。

【0162】

＜漏液検知部＞
図２３は、基板処理装置１０の下部（ベースフレーム付近）に設けられた漏液検知部１を示す模式図である。図２３に示すように、漏液検知部１は、ドレンポット２と、ドレンポット２に向かって傾斜した斜面を有するドレンパン６と、ドレンポット２の底面上に設置された第１設置型漏液センサ３ａと、ドレンパン６の斜面上に設置された第２設置型漏液センサ３ｂと、を有している。

【0163】

第１設置型漏液センサ３ａおよび第２設置型漏液センサ３ｂとしては、例えば光電センサが用いられる。第１設置型漏液センサ３ａおよび第２設置型漏液センサ３ｂは、それぞれ、漏液を検知すると制御部１５に信号を送る。制御部１５は、第１設置型漏液センサ３ａから信号を受けると警報を発するようになっており、第２設置型漏液センサ３ｂから信号を受けると基板処理装置１０の動作を停止するようになっている。

【0164】

ところで、図２４に示すように、従来の漏液検知部２００では、２段検知型レベルセンサを構成するために、ドレンポット２０２の底面に設置された設置型漏液センサ２０３ａと、ドレンポット２０２内に配置されたフロート型漏液センサ２０３ｂとが用いられていた。フロート型漏液センサ２０３ｂは、その構造上、漏液を検知するために上下方向の動きを必要とする。そのため、ドレンポット２０２にはある程度の深さが必要であり、ドレンポット２０２の底面は、基板処理装置のベースフレームの下面２０５より下方に突き出ていた。この場合、基板処理装置の移動時にフォークリフトのフォークがドレンポット２
０２の底面に当接して持ち上げようとすることで、ドレンポット２０２が破損してしまう可能性があった。

【0165】

また、図２４に示すように、従来の漏液検知部２００では、ドレンポット２０２が破損した場合に容易に交換できるように、ドレンポット２０２はドレンパン２０６とは別体に形成されていた。そのため、ドレンポット２０２とドレンパン２０６との間から漏液が生じる可能性があった。

【0166】

一方、図２３に示すように、本実施の形態では、２段検知型レベルセンサが２つの設置型漏液センサ３ａ、３ｂを用いて構成されている。そのため、ドレンポット２の深さを浅くすることが可能であり、ドレンポット２の底面は、基板処理装置１０のベースフレームの下面５より上方に配置され得る。これにより、基板処理装置１０の移動時にフォークリフトのフォークによりドレンポット２が破損することが防止される。

【0167】

また、本実施の形態では、ドレンポット２の深さを浅くできることから、ドレンポット２をドレンパン６と一体に成形することが可能である。この場合、ドレンポット２とドレンパン６との間からの漏液が生じることを防止できる。

【0168】

図２５は、漏液検知部１の変形例を示す模式図である。この変形例では、ドレンポット２の底面の中央部分が１段高くなっており、第２設置型漏液センサ３ｂは、この１段高くなった部分に設定されている。このような態様によれば、図２３に示す態様と同様の作用効果が得られることに加えて、ドレンポット２の底面がリング形状となるため、ドレンポット２の深さを浅くしながら容積を大きくできる。

【0169】

また、図２６に示す変形例のように、ドレンポット２の底面が中央部分に向かって２段階で徐々に高くなっており、底面より１段高くなった部分に第２設置型漏液センサ３ｂが設置され、それより更に１段高くなった部分に第３設置型漏液センサ３ｃが設置されていてもよい。このような態様によれば、３段階のレベルで漏液を検知することが可能である。同様にして、段数を４段以上に増やしてもよい。

【0170】

＜基板処理装置を用いた研磨処理＞
次に、このような構成からなる基板処理装置１０を用いてウェハＷを研磨する処理の一例について説明する。なお、以下に説明する研磨処理は、制御部１５がロード／アンロード部１１、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４の動作を制御することにより行われる。

【0171】

まず、図１６Ａに示すように、フロントロード部１１３のウェハカセットから研磨前のウェハＷは、ロード／アンロード部１１の搬送ロボット１１１により取り出されて、搬送部１４の搬入口４１ａと対向する位置まで移動される。次いで、図１６Ｂに示すように、搬送部１４の搬入口４１ａが開けられた後、搬送ロボット１１１に保持されたウェハＷは、搬入口４１ａからカバー４１の内側へと挿入され、スライドステージ４２上に載せられて支持される。

【0172】

次に、図１６Ｃに示すように、ウェハＷを保持するスライドステージ４２は、ステージ移動機構４３から与えられる動力により、長手方向に沿って搬出口４１ｂと対向する位置まで移動される。そして、搬送部１４の搬出口４１ｂが開けられる。このとき、搬送部１４のカバー４１の内側には、排気ダクト４４により、搬入口４１ａ側から搬出口４１ｂ側へと流れる気流が形成されている。これにより、研磨部１２内のパーティクルが搬送部１４を通ってロード／アンロード部１１内に拡散することが防止される。

【0173】

図１７Ａに示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３のハンド２３１が、搬送部１４の搬出口４１ｂと同じ高さ位置に位置決めされた状態で、搬送ロボット２３のアーム２３２が伸ばされる。アームの先端に支持されたハンド２３１は、搬出口４１ｂを通ってカバー４１の内側へと挿入され、スライドステージ４２上に保持されたウェハＷの下方に差し入れられる。次いで、ハンド２３１が上昇され、ウェハＷはスライドステージ４２からハンド２３１へと受け渡される。そして、アーム２３２が縮められることで、図１７Ｂに示すように、ハンド２３１上に保持されたウェハＷは、搬送部１４から研磨部１２へと取り出される。その後、図１７Ｃに示すように、搬送ロボット２３の反転機構２３４により、ハンド２３１がウェハＷと一緒に上下反転される。なお、図面において、灰色で塗られたウェハＷは上下反転されたウェハを示している。

【0174】

次に、図１７Ｄに示すように、アーム２３２がロボット本体２３３の軸線周りに回動され、ハンド２３１が第１搬送ユニット２４ａ側に向けられる。そして、アーム２３２が延ばされ、ハンド２３１に保持されたウェハＷは、第１搬送ユニット２４ａへと受け渡され、第１搬送ユニット２４ａから第１研磨ユニット２０ａへと搬送される。なお、第１研磨ユニット２０ａが混雑している場合などには、ハンド２３１に保持されたウェハＷは、第２搬送ユニット２４ｂへと受け渡され、第２搬送ユニット２４ｂから第２研磨ユニット２０ｂへと基板が搬入されてもよい。本実施の形態では、搬送部１４から研磨部１２へと搬送されてくるウェハＷが、搬送ロボット２３により第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂに振り分けられ、第１搬送ユニット２４ａから第１研磨ユニット２０ａへとウェハＷが搬入されるとともに、第２搬送ユニット２４ｂから第２研磨ユニット２０ｂへとウェハＷが搬入される。そのため、第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂは搬入経路を共有しておらず、第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂへの基板搬入時の混雑が解消される。したがって、プロセス全体のスループットが向上する。

【0175】

第２搬送ユニット２４ｂによるウェハ受け渡し動作は、第１搬送ユニット２４ａによるウェハ受け渡し動作と同様であるため、以下、第１搬送ユニット２４ａによるウェハ受け渡し動作について説明する。

【0176】

１つのウェハを第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにて連続して（シリーズで）処理する場合には、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、搬送ロボット２３に保持された研磨前の第１ウェハＷ１は、待機位置Ｌ１に配置されたエクスチェンジャ５０の第３ステージ５２ｃに受け渡される。そして、図１８Ｃに示すように、第１ウェハＷ１を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へ移動される。

【0177】

次に、図１８Ｄに示すように、第１プッシャ５１ａが上昇して第３ステージ５２ｃの内側を通過し、第３ステージ５２ｃ上の第１ウェハＷ１が第１プッシャ５１ａにより押し上げられて第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに受け渡される。そして、第１ウェハＷ１が第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに吸着保持された後、図１８Ｅに示すように、第１プッシャ５１ａが初期高さ位置まで下降する。その後、図１８Ｆに示すように、第１研磨装置２１ａの研磨位置にて第１ウェハＷ１の研磨が行われる（より詳しくは、図４を参照し、トップリング２５ａが研磨パッド１０２ａ上に図示しない移動手段により移動され、図示しない昇降手段により研磨パッド１０２ａが、トップリング２５ａに保持された第１ウェハＷ１に当接され、トップリング２５ａと研磨テーブル１０１ａとの相対移動により第１ウェハＷの研磨が行われる。以下、他の研磨装置の研磨位置でのウェハＷの研磨も同様に行われる）。このとき、第３ステージ５２ｃが第１基板搬送位置ＴＰ１から待機位置Ｌ１へ移動されるとともに、第２ステージ５２ｂが待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へと移動される。搬送ロボット２３は、研磨前の第２ウェハＷ２を保持する。

【0178】

第１研磨装置２１ａでの第１ウェハＷ１の研磨が終了した後、図１８Ｇに示すように、第１プッシャ５１ａが上昇して、研磨された第１ウェハＷ１を第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａから受け取る。そして、図１８Ｈに示すように、第１プッシャ５１ａが下降して第２ステージ５２ｂを通過し、第１プッシャ５１ａ上の第１ウェハＷ１が第２ステージ５２ｂに受け渡される。第２ステージ５２ｂに保持された第１ウェハＷ１は、第１基板搬送位置ＴＰ１において洗浄ノズル（図示しない）により洗浄される。また、搬送ロボット２３に保持された研磨前の第２ウェハＷ２は、待機位置Ｌ１に配置された第３ステージ５２ｃに受け渡される。

【0179】

次に、図１８Ｉに示すように、第１ウェハＷ１を保持する第２ステージ５２ｂが、第１基板搬送位置ＴＰ１から第２搬送位置ＴＰ２へと移動されるのと同時に、第２ウェハＷ２を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へ移動される。このように、それぞれウェハＷ１、Ｗ２を保持する２つのステージ５２ｂ、５２ｃが互いに逆向きに交差するように移動できるため、プロセスのスループットが向上する。

【0180】

次に、図１８Ｊに示すように、第２プッシャ５１ｂが上昇して第２ステージ５２ｂの内側を通過し、第２ステージ５２ｂ上の第１ウェハＷ１が第２プッシャ５１ｂにより押し上げられて第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂに受け渡される。また、第１プッシャ５１ａが上昇して第３ステージ５２ｃの内側を通過し、第３ステージ５２ｃ上の第２ウェハＷ２が第１プッシャ５１ａにより押し上げられて第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに受け渡される。そして、図１８Ｋに示すように、第１ウェハＷ１が第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂに吸着保持された後、第２プッシャ５１ｂが初期高さ位置まで下降する。また、第２ウェハＷ２が第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに吸着保持された後、第１プッシャ５１ａが初期高さ位置まで下降する。

【0181】

その後、図１８Ｌに示すように、第２研磨装置２１ｂにて第１ウェハＷ１の更なる研磨が行われるとともに、第１研磨装置２１ａにて第２ウェハＷ２の研磨が行われる。このとき、第３ステージ５２ｃが第１基板搬送位置ＴＰ１から待機位置Ｌ１へ移動されるとともに、第２ステージ５２ｂが第２基板搬送位置ＴＰ２から第１基板搬送位置ＴＰ１へと移動される。また、第１ステージ５２ａが待機位置Ｌ１から第２基板搬送位置ＴＰ２へと移動される。搬送ロボット２３は、研磨前の第３ウェハＷ３を保持する。

【0182】

第２研磨装置２１ｂでの第１ウェハＷ１の研磨が終了した後、図１８Ｍに示すように、第２プッシャ５１ｂが上昇して、研磨された第１ウェハＷ１を第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂから受け取る。また、第１研磨装置２１ａでの第２ウェハＷ２の研磨が終了した後、第１プッシャ５１ａが上昇して、研磨された第２ウェハＷ２を第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａから受け取る。

【0183】

そして、図１８Ｎに示すように、第２プッシャ５１ｂが下降して第１ステージ５２ａを通過し、第２プッシャ５１ｂ上の第１ウェハＷ１が第１ステージ５２ａに受け渡される。第１ステージ５２ａに保持された第１ウェハＷ１は、第２基板搬送位置ＴＰ２において洗浄ノズル（図示しない）により洗浄される。また、第１プッシャ５１ａが下降して第２ステージ５２ｂを通過し、第１プッシャ５１ａ上の第２ウェハＷ２が第２ステージ５２ｂに受け渡される。第２ステージ５２ｂに保持された第２ウェハＷ２は、第１基板搬送位置ＴＰ１において洗浄ノズル（図示しない）により洗浄される。搬送ロボット２３に保持された研磨前の第３ウェハＷ３は、待機位置Ｌ１に配置された第３ステージ５２ｃに受け渡される。

【0184】

次に、図１８Оに示すように、第１ウェハＷ１を保持する第１ステージ５２ａは、第２
基板搬送位置ＴＰ２から待機位置Ｌ１へと移動され、第１ステージ５２ａに保持された第１ウェハＷ１は、搬送ロボット２３により第１ステージ５２ａ上から取り出される。一方、第２ウェハＷ２を保持する第２ステージ５２ｂは、第２研磨装置２１ｂでの研磨処理のために、第１基板搬送位置ＴＰ１から第２基板搬送位置ＴＰ２へ移動される。同時に、第３ウェハＷ３を保持する第３ステージ５２ｃは、第１研磨装置２１ｂでの研磨処理のために、待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へ移動される。

【0185】

２つのウェハを第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにて並行して（パラレルで）処理する場合には、図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、搬送ロボット２３に保持された研磨前の第１ウェハＷ１は、待機位置Ｌ１に配置されたエクスチェンジャ５０の第３ステージ５２ｃに受け渡される。そして、図１９Ｃに示すように、第１ウェハＷ１を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へ移動される。

【0186】

次に、図１９Ｄに示すように、第１プッシャ５１ａが上昇して第３ステージ５２ｃの内側を通過し、第３ステージ５２ｃ上の第１ウェハＷ１が第１プッシャ５１ａにより押し上げられて第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに受け渡される。そして、第１ウェハＷ１が第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａに吸着保持された後、図１９Ｅに示すように、第１プッシャ５１ａが初期高さ位置まで下降する。搬送ロボット２３は、研磨前の第２ウェハＷ２を保持する。

【0187】

その後、図１９Ｆに示すように、第１研磨装置２１ａにて第１ウェハＷ１の研磨が行われる。このとき、第３ステージ５２ｃが第１基板搬送位置ＴＰ１から待機位置Ｌ１へ移動されるとともに、第２ステージ５２ｂが待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へと移動される。搬送ロボット２３に保持された研磨前の第２ウェハＷ２は、待機位置Ｌ１に配置された第３ステージ５２ｃに受け渡される。そして、図１９Ｇに示すように、第２ウェハＷ２を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第２基板搬送位置ＴＰ２へと移動される。

【0188】

ところで、第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにてパラレル処理する場合であっても、第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにてシリーズ処理する場合と同様に、第２ステージ５２ｂを用いて第１研磨装置２１ａからのウェハ受取りを行うとともに、同じ第２ステージ５２ｂを用いて第２研磨装置２１ｂへのウェハ受け渡しを行うことも可能である。しかしながら、この場合、図３１に示すように、第１研磨装置２１ａからのウェハ受取り時にトラブルが発生して第２ステージ５２ｂを使用できなくなると、これに引きずられて、第２研磨装置２１ｂへのウェハ受け渡しまでできなくなる（デッドロックが発生する）。

【0189】

一方、本実施の形態では、第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにて並行してウェハを研磨する場合には、同じ第３ステージ５２ｃを用いて第１研磨装置２１ａ及び第２研磨装置２１ｂの両方へのウェハ受け渡しを行い、第２ステージ５２ｂおよび第１ステージ５２ａがそれぞれ第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂからのウェハ受取り専用とされているため、第１研磨装置２１ａからのウェハ受取り時にトラブルが発生して第２ステージ５２ｂを使用できなくなっても、第２研磨装置２１ｂへのウェハ受け渡しを継続して行うことが可能である（デッドロックが発生しない）。

【0190】

次に、図１９Ｈに示すように、第２プッシャ５１ｂが上昇して第３ステージ５２ｃの内側を通過し、第３ステージ５２ｃ上の第２ウェハＷ２が第２プッシャ５１ｂにより押し上げられて第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂに受け渡される。そして、第２ウェハＷ２が第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂに吸着保持された後、図１９Ｉに示すように、第２プッシャ５１ｂが初期高さ位置まで下降する。搬送ロボット２３は、研磨前の
第３ウェハＷ３を保持する。

【0191】

その後、図１９Ｊに示すように、第２研磨装置２１ｂにて第２ウェハＷ２の研磨が行われる。このとき、第３ステージ５２ｃが第２基板搬送位置ＴＰ２から待機位置Ｌ１へ移動されるとともに、第１ステージ５２ａが待機位置Ｌ１から第２基板搬送位置ＴＰ２へと移動される。搬送ロボット２３に保持された研磨前の第３ウェハＷ３は、待機位置Ｌ１に配置された第３ステージ５２ｃに受け渡される。

【0192】

第２研磨装置２１ｂでの研磨が終了する前に第１研磨装置２１ａでの研磨が終了したら、図１９Ｋに示すように、第１プッシャ５１ａが上昇して、研磨された第１ウェハＷ１を第１研磨装置２１ａのトップリング２５ａから受け取る。そして、図１９Ｌに示すように、第１プッシャ５１ａが下降して第２ステージ５２ｂを通過し、第１プッシャ５１ａ上の第１ウェハＷ１が第２ステージ５２ｂに受け渡される。第２ステージ５２ｂに保持された第１ウェハＷ１は、第１基板搬送位置ＴＰ１において洗浄ノズル（図示しない）により洗浄される。

【0193】

次に、図１９Ｍに示すように、第１ウェハＷ１を保持する第２ステージ５２ｂが、第１基板搬送位置ＴＰ１から待機位置Ｌ１へと移動されるのと同時に、第３ウェハＷ３を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第１基板搬送位置ＴＰ１へ移動される。第２ステージ５２ｂに保持された第１ウェハＷ１は、待機位置Ｌ１にて搬送ロボット２３により第２ステージ５２ｂ上から取り出される。

【0194】

一方、第１研磨装置２１ａでの研磨が終了する前に第２研磨装置２１ｂでの研磨が終了したら、図１９Ｎに示すように、第２プッシャ５１ｂが上昇して、研磨された第２ウェハＷ２を第２研磨装置２１ｂのトップリング２５ｂから受け取る。そして、図１９Ｏに示すように、第２プッシャ５１ｂが下降して第１ステージ５２ａを通過し、第２プッシャ５１ｂ上の第２ウェハＷ２が第１ステージ５２ａに受け渡される。第１ステージ５２ａに保持された第２ウェハＷ２は、第２基板搬送位置ＴＰ２において洗浄ノズル（図示しない）により洗浄される。

【0195】

次に、図１９Ｐに示すように、第２ウェハＷ２を保持する第１ステージ５２ａが、第２基板搬送位置ＴＰ２から待機位置Ｌ１へと移動されるのと同時に、第３ウェハＷ３を保持する第３ステージ５２ｃは、待機位置Ｌ１から第２基板搬送位置ＴＰ２へ移動される。第１ステージ５２ａに保持された第２ウェハＷ２は、待機位置Ｌ１にて搬送ロボット２３により第１ステージ５２ａ上から取り出される。

【0196】

上述した内容の繰り返しになるが、図２０Ａに示すように、第１ステージ５２ａ上に保持されたウェハＷは、搬送ロボット２３のハンド２３１により第１ステージ５２ａ上から取り出される。その後、搬送ロボット２３の反転機構２３４により、ハンド２３１がウェハＷと一緒に上下反転される。

【0197】

次に、図２０Ｂに示すように、搬送ロボット２３のアーム２３２がロボット本体２３３の軸線周りに回動され、ハンド２３１が洗浄部１３の第１洗浄ユニット３０ａの第１ウェハステーション３３ａ側に向けられる。そして、図２０Ｃに示すように、アーム２３２が延ばされ、ハンド２３１に保持されたウェハＷは、第１ウェハステーション３３ａへと受け渡される。より詳しくは、搬送ロボット２３のハンド２３１が、第１ウェハステーション３３ａの搬入口７３と同じ高さ位置に位置決めされた状態で、アーム２３２が延ばされ、ハンド２３１に保持されたウェハＷは、第１ウェハステーション３３ａの搬入口７３を通って筐体７１の内側へと搬入され、ステージ７２上に載せられて支持される。

【0198】

なお、第１洗浄ユニット３０ａが混雑している場合などには、ハンド２３１に保持されたウェハＷは、第２洗浄ユニット３０ａの第２ウェハステーション３３ｂへと受け渡されてもよい。本実施の形態では、研磨部から洗浄部へと搬送されてくるウェハＷが、搬送ロボット２３により第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂに振り分けられ、第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂにて並行して洗浄される。したがって、プロセス全体のスループットが向上する。

【0199】

第２洗浄ユニット３０ｂにおけるウェハ洗浄処理は、第１洗浄ユニット３０ａにおけるウェハ洗浄処理と同様であるため、以下、第１洗浄ユニット３０ａにおけるウェハ洗浄処理について説明する。

【0200】

図２１Ａに示すように、まず、一対の第１アーム６１１および一対の第２アーム６１２がそれぞれ先端を上向きに向けられた状態で、アーム搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第１アーム６１１が第１ウェハステーション３３ａに隣接する待機位置にて静止される。そして、第１回動機構６３１の駆動により、一対の第１アーム６１１は回転軸６３１Ａを中心として回動され、一対の第１アーム６１１の先端は横向きに向けられる。第１ウェハステーション３３ａのシャッタが退避されてアーム通過用開口７４が開けられた後、一対の第１アーム６１１がアーム通過用開口７４を通って第１ウェハステーション３３ａの内側に挿入され、ステージ７２上に保持されたウェハＷを把持する。ウェハＷが一対の第１アーム６１１に把持された後、ステージ７２は下方に退避される。

【0201】

次に、図２１Ｂに示すように、１次洗浄モジュール３１１ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられた後、ハンド搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第１アーム６１１に把持されたウェハＷは、第１ウェハステーション３３ａから１次洗浄モジュール３１１ａへと搬送され、１次洗浄モジュール３１１ａの洗浄機に受け渡される。次いで、一対の第１アーム６１１が１次洗浄モジュール３１１ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用開口９４がシャッタ９７により閉じられ、１次洗浄モジュール３１１ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。

【0202】

１次洗浄モジュール３１１ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられる。一対の第１アーム６１１がアーム通過用開口９４を通って１次洗浄モジュール３１１ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。

【0203】

次に、図２１Ｃに示すように、２次洗浄モジュール３１２ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられた後、アーム搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第１アーム６１１に把持されたウェハＷは、１次洗浄モジュール３１１ａから２次洗浄モジュール３１２ａへと搬送され、２次洗浄モジュール３１２ａの洗浄機に受け渡される。次いで、一対の第１アーム６１１が２次洗浄モジュール３１２ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用開口９４がシャッタ９７により閉じられ、２次洗浄モジュール３１２ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。

【0204】

次に、図２１Ｄに示すように、第１回動機構６３１の駆動により、一対の第１アーム６１１は回転軸６３１Ａを中心として回動され、一対の第１アーム６１１の先端は上向きに向けられる。そして、一対の第１アーム６１１および一対の第２アーム６１２がそれぞれ先端を上向きに向けられた状態で、アーム搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機
構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が第１洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第２アーム６１２が第２洗浄モジュール３１２ａに隣接する待機位置にて静止される。第２回動機構６３２の駆動により、一対の第２アーム６１２は回転軸６３２Ａを中心として回動され、一対の第２アーム６１２の先端は横向きに向けられる。

【0205】

２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられる。一対の第２アーム６１２がアーム通過用開口９４を通って２次洗浄モジュール３１２ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。

【0206】

このように、本実施の形態では、２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄前のウェハＷは一対の第１アーム６１１により把持されて搬送され、２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄後のウェハＷは一対の第２アーム６１２により把持されて搬送される。すなわち、２次洗浄モジュール３１２ａにおいてアームが交換される。これにより、２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄後のウェハＷに一対の第１アーム６１１が接触して当該ウェハＷが汚染されることを防止できる。

【0207】

次に、図２１Ｅに示すように、３次洗浄モジュール３１３ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられた後、アーム搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第２アーム６１２に把持されたウェハＷは、２次洗浄モジュール３１２ａから３次洗浄モジュール３１３ａへと搬送され、３次洗浄モジュール３１３ａの洗浄機に受け渡される。次いで、一対の第２アーム６１２が３次洗浄モジュール３１３ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用開口９４がシャッタ９７により閉じられ、３次洗浄モジュール３１３ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。

【0208】

３次洗浄モジュール３１３ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられる。一対の第２アーム６１２がアーム通過用開口９４を通って３次洗浄モジュール３１３ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。

【0209】

次に、図２１Ｆに示すように、４次洗浄モジュール３１４ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられた後、アーム搬送機構６２の駆動により、第１ウェハ把持機構６０１および第２ウェハ把持機構６０２が洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａの配列方向に沿って移動され、一対の第２アーム６１２に把持されたウェハＷは、３次洗浄モジュール３１３ａから４次洗浄モジュール３１４ａへと搬送され、４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機に受け渡される。次いで、一対の第２アーム６１２が４次洗浄モジュール３１４ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用開口９４がシャッタ９７により閉じられ、４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄及び乾燥が行われる。

【0210】

４次洗浄モジュール３１４ａでの洗浄及び乾燥処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用開口９４が開けられる。上述したロード／アンロード部１１の搬送ロボット１１１のハンドがアーム通過用開口９４を通って４次洗浄モジュール３１４ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄され、最後の工程として（例えばスピン）乾燥処理されたウェハＷがロード／アンロード部１１へと取り出される。

【0211】

以上のような本実施の形態によれば、洗浄部１３が上下二段に配置された第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂを有しているため、複数のウェハＷが連続的に
研磨部１２から洗浄部１３へと搬送されてくる場合であっても、第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂにウェハＷを振り分けることにより、これら複数のウェハＷを並行して洗浄することができる。したがって、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0212】

また、本実施の形態によれば、研磨前のウェハＷが搬送部１４のスライドステージ４２より研磨部１２へと搬送されるため、ロード／アンロード部１１に配置された搬送ロボット１１１が研磨環境に触れて汚染されることを防止できる。

【0213】

また、本実施の形態によれば、第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ａは上下二段に配置されており、スライドステージ４２が第１洗浄ユニット３０ａと第２洗浄ユニット３０ｂとの間に配置されているため、装置全体のフットプリントの増大を抑制できる。

【0214】

また、本実施の形態によれば、研磨部搬送機構２２が搬送部１４と第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂのそれぞれに隣接するように配置されており、搬送部１４から研磨部１２へと搬送されてくるウェハＷは、研磨部搬送機構２２の搬送ロボット２３により第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂに振り分けられる。そして、第１搬送ユニット２４ａから第１研磨ユニット２０ａへとウェハＷが搬入されるとともに、第２搬送ユニット２４ｂから第２研磨ユニット２０ｂへとウェハＷが搬入される。このように、第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂはウェハの搬入経路を共有していないから、第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂへのウェハ搬入時の混雑が解消される。これにより、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0215】

また、本実施の形態によれば、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａのいずれかに異常が発生した場合であっても、第１洗浄ユニット３０ａ内に位置するウェハＷが第２洗浄ユニット３０ｂへと搬送されて洗浄されることで、第１洗浄ユニット３０ａ内に位置するウェハＷを救済することができる。

【0216】

また、本実施の形態によれば、研磨部１２の第１搬送ユニット２４ａは、搬送ロボット２３から受け取ったウェハＷを第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂの各々に搬送することができる。また、研磨部１２の第２搬送ユニット２４ｂは、搬送ロボット２３から受け取ったウェハＷを第３研磨装置２１ｃおよび第４研磨装置２１ｄの各々に搬送することができる。例えば、第１搬送ユニット２４ａの第１ステージ５２ａが搬送ロボット２３から第１ウェハを受け取って第１基板搬送位置ＴＰ１に移動し、第１プッシャ５１ａが上昇して第１ステージ５２ａから第１研磨装置２１ａへと第１ウェハを受け渡し、第１ウェハを第１研磨装置２１ａにて研磨している間に、第２ステージ５２ｂが搬送ロボット２３から第２ウェハを受け取って第２基板搬送位置ＴＰ２に移動し、第２プッシャ５１ｂが上昇して第２ステージ５２ｂから第２研磨装置２１ｂへと第２ウェハを受け渡し、第２ウェハを第２研磨装置２１ｂにて研磨することができる。このように２枚のウェハを並行して研磨することで、プロセス全体のスループットを向上させることができる。また、第１研磨装置２１ａにてウェハを研磨した後、第１プッシャ５１ａが下降して第１研磨装置２１ａから第２ステージ５２ｂへとその基板を受け渡し、第２ステージ５２ｂが第２基板搬送位置ＴＰ２に移動し、第２プッシャ５１ｂが上昇して第２ステージ５２ｂから第２研磨装置２１ｂへとウェハを受け渡し、そのウェハを第２研磨装置２１ｂにてさらに連続して研磨することも可能である。

【0217】

また、本実施の形態によれば、研磨部１２のエクスチェンジャ５０が３つのステージ５２ａ～５２ｃを有しているため、例えば第１ステージ５２ａおよび第２ステージ５２ｂの
両方を第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂとのウェハの受け渡しに使用している間に、第３ステージ５２ｃに次のウェハを受け取らせて待機させておくことができる。これにより、次のウェハに対する研磨処理の開始タイミングを早くすることができ、スループットをさらに向上させることができる。

【0218】

また、本実施の形態によれば、第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂにて並行して（パラレルに）第１ウェハＷ１および第２ウェハＷ２を研磨する場合に、同じ第３ステージ５２ｃを用いて第１研磨装置２１ａ及び第２研磨装置２１ｂの両方へのウェハ受け渡しを行い、第２ステージ５２ｂおよび第１ステージ５２ａがそれぞれ第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂからのウェハ受取り専用とされるため、一方の研磨装置２１ａからのウェハ受取り時にトラブルが発生したとしても、他方の研磨装置２１ｂへのウェハ受け渡しを継続して行うことができる（デッドロックの発生を回避できる）。

【0219】

また、本実施の形態によれば、各洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａ間にてウェハＷを搬送する洗浄部搬送機構３２ａが開閉可能な一対のアーム６１１と回動機構６３１とを有しており、回動機構６３１が一対のアーム６１１を先端が上向きになるように回動させることができるため、複数の洗浄モジュール３１１ａ～３１４ａのうち特定の洗浄モジュールのシャッタ９７が閉まっていても、この洗浄モジュールを回避して（スキップして）アーム６１１を移動させることができる。したがって、この洗浄モジュールを通過するようにアーム６１１を移動させる際に、シャッタ９７が開くのを待つ必要がなくなり、プロセス全体のスループットを向上させることができる。

【0220】

また、本実施の形態によれば、回動機構６３１が一対のアーム６１１を先端が上向きになるように回動させる際に、上下移動機構６４１が一対のアーム６１１を下降させるため、一対のアーム６１１の上方に必要なスペースを削減できる。

【0221】

また、本実施の形態によれば、一対のアーム６１１、６１２と上下移動機構６４１、６４２と回動機構６３１、６３２とからなる組を２組有しているため、保持すべきウェハの清浄度に応じて２組のアームを使い分けることができる。例えば、各洗浄モジュールでの洗浄処理のうち前半の洗浄処理では一方の組のアームを使用し、後半の洗浄処理では他方の組のアームを使用することで、後半の洗浄処理を受けているウェハが一方の組のアームに接して汚染されることを防止できる。

【0222】

また、本実施の形態によれば、一対のアーム６１１には、ウェハの外周部に当接可能なチャックコマ６１２ａ、６１２ｂが上下二段に設けられているため、保持すべきウェハの清浄度に応じてチャックコマ６１２ａ、６１２ｂを使い分けることができる。例えば、各洗浄モジュールでの洗浄処理のうち前半の洗浄処理では下段のチャックコマ６１２ｂを使用し、後半の洗浄処理では上段のチャックコマ６１２ａを使用することで、後半の洗浄処理を受けているウェハが下段のチャックコマ６１２ｂに接して汚染されることを防止できる。

【0223】

また、本実施の形態によれば、一対のアーム６１１と上下移動機構６４１と回動機構６３１とを有するウェハ把持機構６０１がアーム搬送機構６２の下方に懸垂状に配置されているため、ウェハ把持機構６０１のメンテナンススペースを拡大される。したがって、メンテナンスに要する時間を短縮することができる。

【0224】

また、本実施の形態によれば、研磨前のウェハＷを研磨装置１２にて研磨する前に、予備洗浄モジュール３９ａにて当該ウェハＷの表面を洗浄しておくことができる。これにより、ウェハＷの研磨処理中に粗大粒子を噛み込んでスクラッチが発生するなどのトラブルを低減できる。

【0225】

なお、上述した実施の形態では、２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄前のウェハＷが一対の第１アーム６１１により把持されて搬送され、２次洗浄モジュール３１２ａでの洗浄後のウェハＷが一対の第２アーム６１２により把持されて搬送されたが、これに限定されない。例えば、１次洗浄モジュール３１１ａでの洗浄前のウェハＷが一対の第１アーム６１１により把持されて搬送され、１次洗浄モジュール３１１ａでの洗浄後のウェハＷが一対の第２アーム６１２により把持されて搬送されてもよいし、３次洗浄モジュール３１３ａでの洗浄前のウェハＷが一対の第１アーム６１１により把持されて搬送され、３次洗浄モジュール３１３ａでの洗浄後のウェハＷが一対の第２アーム６１２により把持されて搬送されてもよい。

【0226】

また、上述した実施の形態では、研磨部１２の搬送ユニット（例えば第１搬送ユニット２４ａ）が、２台の研磨装置（第１研磨装置２１ａおよび第２研磨装置２１ｂ）の各々に対する２箇所の基板搬送位置（第１基板搬送位置ＴＰ１および第２基板搬送位置ＴＰ２）に配置され、上下移動する２台のプッシャ（第１プッシャ５１ａと第２プッシャ５１ｂ）と、上下２段に配置され、搬送ロボット２３に対してウェハＷの受け渡しを行う待機位置Ｌ１と２箇所の基板搬送位置ＴＰ１、ＴＰ２との間を互いに独立に水平移動する少なくとも２台のステージ（第１ステージ５２ａおよび第２ステージ５２ｂ）を含むエクスチェンジャ５０と、を有していたが、これに限定されず、研磨部１２の搬送ユニットが、Ｍ台（Ｍは３以上の自然数）の研磨装置の各々に対するＭ箇所の基板搬送位置に配置され、上下移動するＭ台のプッシャと、上下Ｍ段に配置され、搬送ロボット２３に対してウェハＷの受け渡しを行う待機位置Ｌ１とＭ箇所の基板搬送位置との間を互いに独立に水平移動する少なくともＭ台のステージを含むエクスチェンジャ５０とを有していてもよい。この場合、エクスチェンジャ５０は、Ｍ台のステージに対して上下多段に配置され、待機位置Ｌ１とＭ箇所の基板搬送位置との間をＭ台のステージとは独立に水平移動する少なくとも１台の更なるステージを有していることが好ましい。

【0227】

なお、上述の実施形態では、ウェハを研磨する研磨装置を例に説明したが、本発明は研磨装置に限らず他の基板処理装置にも適用できるものである。例えば、複数の研磨ユニットを他の基板処理ユニット（例えば、めっき処理ユニットやＣＶＤユニットなどの成膜処理ユニット、ウェットエッチングユニットやドライエッチングユニットなど）に置き換え、研磨装置とは別の基板処理装置を構成してもよい。また、異なる複数の基板処理ユニットを組み合わせ、これらを所定の方向に並べて配置してもよい。

【0228】

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0229】

１０ 基板処理装置
１１ ロード／アンロード部
１２ 研磨部
１３ 洗浄部
１４ 搬送部
１５ 制御部
２０ａ 第１研磨ユニット
２０ｂ 第２研磨ユニット
２１ａ 第１研磨装置
２１ｂ 第２研磨装置
２１ｃ 第３研磨装置
２１ｄ 第４研磨装置
２２ 研磨部搬送機構
２３ 搬送ロボット
２３１ ハンド
２３２ アーム
２３３ ロボット本体
２３４ 反転機構
２４ａ 第１搬送ユニット
２４ｂ 第２搬送ユニット
２５ａ～２５ｄ トップリング
３１１ａ～３１４ａ 洗浄モジュール
３１１ｂ～３１４ｂ 洗浄モジュール
３２ａ 洗浄部搬送機構
３２ｂ 洗浄部搬送機構
３３ａ ウェハステーション
３３ｂ ウェハステーション
３９ａ 予備洗浄モジュール
３９ｂ 予備洗浄モジュール
３３０ シャフト
３３１ ガイドステージ
３３３ プッシュステージ
３３７ トップリングガイド
３３８ 上段部
３３８ａ テーパ
３３９ａ 受け部
３３９ｂ スプリング
３４０ ガイドスリーブ
３４１ センタスリーブ
３４６ リニアウェイ
３４７ シリンダ
３４９ 電動アクチュエータ
３５１ 圧縮ばね
４１ カバー
４１ａ 搬入口
４１ｂ 搬出口
４２ スライドステージ
４３ ステージ移動機構
４４ 排気ダクト
５０ エクスチェンジャ
５１ａ 第１プッシャ
５１ｂ 第２プッシャ
５２ａ 第１ステージ
５２ａ１ ピン
５２ｂ 第２ステージ
５２ｃ 第３ステージ
６０１ 第１ウェハ把持機構
６０２ 第２ウェハ把持機構
６１１ 第１アーム
６１２ 第２アーム
６１２ａ、６１２ｂ チャックコマ
６２ アーム搬送機構
６３１ 第１回動機構
６３１Ａ 回転軸
６３２ 第２回動機構
６３２Ａ 回転軸
６３２Ｌ リンク部材
６４１ 第１上下移動機構
６４２ 第２上下移動機構
６６１ 第１開閉機構
６６２ 第２開閉機構
６７ 奥行方向移動機構
６８ メインフレーム
６９１ 第１サブフレーム
６９２ 第２サブフレーム
７１ 筐体
７２ ステージ
７３ 搬入口
７４ アーム通過用開口
７５ 駆動機構
７６ ピン
８１ 筐体
８２ ステージ
８３ 搬入口
８４ アーム通過用開口
８５ 駆動機構
８６ ピン
８７ シャッタ
９１ 筐体
９４ アーム通過用開口
９７ シャッタ
１０１ 研磨テーブル
１０２ 研磨パッド
１０３ トップリングシャフト
１０４ 研磨液供給ノズル

【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13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図13E】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図18D】

【図18E】

【図18F】

【図18G】

【図18H】

【図18I】

【図18J】

【図18K】

【図18L】

【図18M】

【図18N】

【図18O】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】

【図19E】

【図19F】

【図19G】

【図19H】

【図19I】

【図19J】

【図19K】

【図19L】

【図19M】

【図19N】

【図19O】

【図19P】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図21A】

【図21B】

【図21C】

【図21D】

【図21E】

【図21F】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図22D】

【図22E】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28A】

【図28B】

【図28C】

【図28D】

【図28E】

【図29A】

【図29B】

【図29C】

【図29D】

【図29E】

【図29F】

【図29G】

【図29H】

【図29I】

【図30A】

【図30B】

【図30C】

【図30D】

【図30E】

【図30F】

【図30G】

【図30H】

【図30I】

【図31】