JP6559543B2

JP6559543B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP6559543B2
Application number: JP2015219202A
Authority: JP
Inventors: 理辻; 佳博沼田
Original assignee: Samco Inc
Current assignee: Samco Inc
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-11-09
Also published as: JP2017092201A

Description

本発明は、基板に対して各種の処理を施す基板処理装置に関する。

基板処理装置の中には、マガジンラック等に収容された一群の基板を、搬送装置によって一枚ずつ取り出して処理室に搬入し、処理室にて基板を一枚ずつ処理するという方式（所謂、枚葉式）を採用するものがある。枚葉式は、数十枚の基板を一度に処理する方式（所謂、バッチ式）に比べて高精度な処理を行うことができるという利点がある一方で、タクトタイムが長くなるという欠点がある。

そこで、タクトタイムを短縮するべく、１個の処理室内で２枚の基板を同時に処理するタイプの基板処理装置が提案されている（特許文献１〜３参照）。このタイプの基板処理装置では、搬送装置が２枚の基板（未処理基板）を同時に処理室に搬入し、２枚の基板（処理済み基板）を同時に処理室から搬出する。

特開２０１２−１６４７１６号公報特開２０１１−０２３５０５号公報特開２０１３−１４９８４０号公報

特許文献１に記載の基板処理装置において、搬送装置が処理部に２枚の基板を同時に搬入する際の動作を、図８を参照しながら説明する。ここでは、搬送装置は、異なる高さ位置に配置された２本の搬送アーム９１ａ，９１ｂを備えており、各搬送アーム９１ａ，９１ｂのハンド９２が基板Ｗを一枚ずつ保持して、処理部９に進入する。処理部９においては、搬送アーム９１ａ，９１ｂの進入経路に沿って２個の基板載置部９３ａ，９３ｂが並置されており、各基板載置部９３ａ，９３ｂに対して各搬送アーム９１ａ，９１ｂが基板Ｗの授受を同時に行う。

各基板載置部９３ａ，９３ｂには、基板Ｗが載置される載置面に対して出没可能に設けられた複数のリフトピン９５ａ，９５ｂが設けられている。各搬送アーム９１ａ，９１ｂのハンド９２から各基板載置部９３ａ，９３ｂに基板Ｗを受け渡す場合、各リフトピン９５ａ，９５ｂが載置面から突出した状態（突出状態）とされ、各搬送アーム９１ａ，９１ｂのハンド９２が各基板載置部９３ａ，９３ｂの上方にそれぞれ配置される（ステップＳ９１）。この状態から、各ハンド９２が下降することによって、各ハンド９２に保持されている基板Ｗが各基板載置部９３ａ，９３ｂのリフトピン９５ａ，９５ｂ上に移載される。そして、各搬送アーム９１ａ，９１ｂおよび各ハンド９２が処理部９から退避し（ステップＳ９２）、各リフトピン９５ａ，９５ｂが下降して、先端が載置面よりも下にある状態（没入状態）とされる（ステップＳ９３）。これによって、各基板Ｗが各基板載置部９３ａ，９３ｂに載置される。

特許文献１に記載の基板処理装置においては、手前側（すなわち、処理部９に形成された搬送アーム９１ａ，９１ｂの挿入口９４に近い側）の基板載置部９３ｂが備えるリフトピン９５ｂの一部が、上方から見て、ハンド９２が進退移動する際の移動エリアＱと重なる位置に設けられている。このため、奥側の基板載置部９３ａに対して基板Ｗを受け渡す搬送アーム９１ａが下降する際に、これが手前側の基板載置部９３ｂのリフトピン９５ｂと衝突しないようにするための工夫が必要となる。

そこで、特許文献１に記載の基板処理装置では、各リフトピン９５ａ，９５ｂが突出状態とされているときの、奥側の基板載置部９３ａのリフトピン９５ａの先端位置が、手前側の基板載置部９３ｂのリフトピン９５ｂの先端位置よりも高くなっており、奥側の基板載置部９３ａに対しては上側に配置されている搬送アーム９１ａが、手前側の基板載置部９３ｂに対しては下側に配置されている搬送アーム９１ｂが、それぞれ基板Ｗの授受を行うようになっている。このような構成において、奥側の基板載置部９３ａに対して基板Ｗを受け渡す搬送アーム９１ａが移動する高さ範囲を、手前側の基板載置部９３ｂのリフトピン９５ｂの先端位置よりも上側に規定することによって、搬送アーム９１ａが基板Ｗをリフトピン９５ａに渡すために下降しさらに処理部９から退避する際に、手前側の基板載置部９３ｂのリフトピン９５ｂと衝突することを回避している。

ところが、特許文献１の構成によると、各搬送アーム９１ａ，９１ｂが処理部９に進入する際等に、手前側の基板載置部９３ｂに対する基板Ｗの授受を行う搬送アーム９１ｂに保持されている基板Ｗの上方に、奥側の基板載置部９３ａに対する基板Ｗの授受を行う搬送アーム９１ａが配置されることになる（図８のステップＳ９１参照）。また、奥側の基板載置部９３ａに対して基板Ｗを受け渡した搬送アーム９１ａおよびそのハンド９２が、処理部９から退避する際に、手前側の基板載置部９３ｂのリフトピン９５ｂに支持されている基板Ｗの上方を通過することになる（図８のステップＳ９２参照）。搬送アーム９１ａやハンド９２等の部材からは、パーティクルの発生が避けられないところ、基板Ｗの上方を当該部材が通過するこの構成によると、当該部材から発生したパーティクルによって基板Ｗが汚染される虞がある。

本発明が解決しようとする課題は、１個の処理室内で複数枚の基板を同時に処理するタイプの基板処理装置において、基板の汚染を招くことなく、搬送装置とリフトピンとの衝突を回避することができる技術の提供である。

上記課題を解決するために成された本発明に係る基板処理装置は、
処理室内に所定方向に並べられた第１基板載置部および第２基板載置部と、
前記第２基板載置部側に設けられ、前記第１基板載置部に対する基板の授受を行う第１ハンドと、前記第２基板載置部に対する基板の授受を行う第２ハンドと、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを昇降させる昇降機構と、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを、前記第２ハンドを前記第１ハンドよりも高い位置において、前記所定方向に進退させる水平移動機構と、を備える基板搬送部と、
前記第１基板載置部および前記第２基板載置部の各々に設けられ、載置面に対して出没可能であり、上方から見て、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが進退移動する際の移動エリアと重ならない位置に設けられた一群のリフトピンと、
を備える。

この構成では、各基板載置部が備える各リフトピンが、上方から見て、各ハンドが進退移動する際の移動エリアと重ならない位置に設けられているので、ハンドが昇降移動あるいは進退移動するときにリフトピンと衝突することがない。
また、奥側（基板搬送部に相対的に遠い側）の基板載置部（第１基板載置部）に対する基板の授受を行うハンド（第１ハンド）が進退移動する高さが、手前側（基板搬送部に相対的に近い側）の基板載置部（第２基板載置部）に対する基板の授受を行うハンド（第２ハンド）が進退移動する高さよりも低いので、第２ハンドに保持されている基板の上方や、第２ハンドからリフトピン（第２基板載置部のリフトピン）上に移載された基板の上方に、第１ハンドやこれと連結された搬送アーム等の部材が配置されることを回避できる。したがって、当該部材から発生するパーティクルで基板が汚染されることがない。
このようにこの構成では、基板の汚染を招くことなく、搬送装置とリフトピンとの衝突を回避することができる。

好ましくは、前記基板処理装置は、
前記第１基板載置部に設けられた一群のリフトピンと、前記第２基板載置部に設けられた一群のリフトピンとが、前記載置面から突出した状態において、先端が互いに同じ高さに配置される。

この構成では、各基板載置部が備える一群のリフトピンが載置面から突出した状態において、各リフトピンの先端が互いに同じ高さに配置されるので、各基板載置部のリフトピンを突出状態から没入状態にするまでに要する時間を等しくすることができる。ひいては、各基板載置部に同時に基板を載置することができる。これによって、処理部におけるスループットを向上できる。また、基板載置部が例えば所定の温度に温調されたホットプレート（あるいは、コールドプレート）である場合、各基板載置部に基板を載置するタイミングがずれると基板の温調処理にばらつきが生じるが、ここではそのようなばらつきが生じない。

この発明によると、各基板載置部が備える各リフトピンが、上方から見て、各ハンドが進退移動する際の移動エリアと重ならない位置に設けられているので、ハンドが進退移動するときにリフトピンと衝突することがない。また、奥側（基板搬送部に相対的に遠い側）の基板載置部（第１基板載置部）に対する基板の授受を行うハンド（第１ハンド）が進退移動する高さが、手前側（基板搬送部に相対的に近い側）の基板載置部（第２基板載置部）に対する基板の授受を行う第２ハンドが進退移動する高さよりも低いので、第２ハンドに保持されている基板の上方や、第２ハンドからリフトピン（第２基板載置部のリフトピン）上に移載された基板の上方に、第１ハンドやこれと連結された搬送アーム等の部材が配置されることを回避できる。したがって、当該部材から発生するパーティクルで基板が汚染されることがない。このようにこの構成では、基板の汚染を招くことなく、搬送装置とリフトピンとの衝突を回避することができる。

実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す平面図。前記基板処理装置を模式的に示す側面図。前記基板処理装置において実行される処理の流れを示す図。搬送ロボットが半導体基板を処理部に搬入する処理を説明するための図。搬送ロボットが半導体基板を処理部に搬入する処理を説明するための図。変形例に係るリフトピンのレイアウトを示す図。変形例に係るリフトピンのレイアウトを示す図。従来技術を説明するための図。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜１．基板処理装置１００の構成＞
実施形態に係る基板処理装置の構成について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、基板処理装置１００の構成を模式的に示す平面図である。図２は、基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。図２においては、説明の便宜上、基板処理装置１００の一部の図示が省略されている。

基板処理装置１００は、複数枚の基板（ここでは例えば、半導体基板）Ｗを多段に収納したマガジンラックＭが載置される載置台１と、マガジンラックＭから未処理の半導体基板Ｗを取り出すとともにマガジンラックＭに処理済みの半導体基板Ｗを収納するための搬送ロボット２と、半導体基板Ｗの回転位置を補正するアライメント装置３と、が配置されたインデクサ部１０を備える。また、基板処理装置１００は、インデクサ部１０とゲートバルブ２０を介して接続された処理部４を備える。さらに、基板処理装置１００は、これが備える各部を制御する制御部５を備える。

なお、図示の例では、１個のインデクサ部１０に１個の処理部４が接続されているが、１個のインデクサ部１０に複数個の処理部４が接続されてもよい。また、図示の例では、インデクサ部１０に２個の載置台１が設けられているが、インデクサ部１０に設けられる載置台１の個数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。また、図示の例では、インデクサ部１０に１個のアライメント装置３が設けられているが、インデクサ部１０に設けられるアライメント装置３の個数は、２個以上であってもよい。

＜搬送ロボット２＞
搬送ロボット２は、上下に所定の間隔を隔てて配設された２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂと、各搬送アーム２１を独立して駆動する駆動機構２２と、を備える。なお、以下において、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、下側のものを「第１搬送アーム２１ａ」と、上側のものを「第２搬送アーム２１ｂ」と、それぞれ呼ぶ場合がある。

２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々は、１枚の半導体基板Ｗを支持する細長い板状のハンド２１１と、ハンド２１１と連結された多関節機構２１２と、を備える。ハンド２１１の上面には一対の吸引部２１３が形成される。ハンド２１１上に半導体基板Ｗが載置された状態において、各吸引部２１３は、半導体基板Ｗの下面の周縁領域における対向する位置の各々において半導体基板Ｗと接触する。各吸引部２１３は、バルブが介挿された真空ライン（図示省略）と接続されており、このバルブが開放されると、各吸引部２１３が半導体基板Ｗを真空吸引し、半導体基板Ｗが一対の吸引部２１３によって固定的に保持（吸引保持）される。また、このバルブが閉鎖されると、各吸引部２１３の吸引が停止され、半導体基板Ｗと各吸引部２１３の間に大気が流入して吸着が解除され、半導体基板Ｗはハンド２１１上に載置された状態となる。

駆動機構２２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々における多関節機構２１２の端部（ハンド２１１が接続された側と逆側の端部）と連結された軸部２２１を備える。各軸部２２１は鉛直に延在して、下端においてアームステージ２２２と連結されている。アームステージ２２２には、各種の駆動機構（具体的には、各軸部２２１を回転させる回転駆動機構２２３、各軸部２２１を伸縮させる昇降駆動機構２２４、および、各多関節機構２１２を屈伸させる屈伸駆動機構（水平駆動機構）２２５）が収容されている。回転駆動機構２２３が各軸部２２１を回転させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂが軸部２２１を中心に旋回する。昇降駆動機構２２４が各軸部２２１を伸縮させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂが昇降する。屈伸駆動機構２２５が各多関節機構２１２を屈伸させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が水平面内で各搬送アーム２１ａ，２１ｂの旋回半径方向（すなわち、軸部２２１に対して近接あるいは離間する方向）に進退移動する。

上記の構成によって、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂを独立して移動（昇降移動、水平面内での旋回移動、および、旋回半径方向に沿った進退移動）させることができる。搬送ロボット２は、制御部５の制御下で、各搬送アーム２１ａ，２１ｂを移動させて、ハンド２１１を、各載置台１に載置されたマガジンラックＭ、アライメント装置３、および、処理部４の各々にアクセスさせて、当該各部Ｍ，３，４の間で半導体基板Ｗを搬送する。

＜アライメント装置３＞
アライメント装置３は、半導体基板Ｗを水平姿勢で保持しつつ、当該保持された半導体基板Ｗをその中心を通る鉛直な回転軸の周りで回転させる回転保持部３１と、回転保持部３１に保持された半導体基板Ｗの特徴部（具体的には例えば、半導体基板Ｗの周縁に形成されたノッチ、オリエンテーションフラット等）を検出する検出部３２と、を備える。

アライメント装置３にて半導体基板Ｗの回転位置を補正する場合、まず、搬送ロボット２が、いずれかの搬送アーム２１ａ，２１ｂに保持された半導体基板Ｗを回転保持部３１に受け渡す。回転保持部３１は、半導体基板Ｗを受け取ると、これを１回転させる。半導体基板Ｗが１回転する間に、検出部３２が、半導体基板Ｗの周縁に形成されている特徴部（例えばノッチ）を検出する。ノッチが検出されると、回転保持部３１が、当該ノッチが定められた方向に配置されるように、半導体基板Ｗを回転させる。これによって、回転保持部３１に保持された半導体基板Ｗの回転位置が補正される。

＜処理部４＞
処理部４は、半導体基板Ｗに定められた処理（この実施形態では、例えばプラズマ処理）を行う処理チャンバーであり、２枚の半導体基板Ｗを同時に処理できるようになっている。処理部４は、処理チャンバー４１と、その内部に配置された２個の基板載置部４０ａ，４０ｂと、を備える。なお、以下において、２個の基板載置部４０ａ，４０ｂのうち、奥側（すなわち、ゲートバルブ２０から遠い側）のものを「第１基板載置部４０ａ」と、手前側（すなわち、ゲートバルブ２０に近い側）のものを「第２基板載置部４０ｂ」と、それぞれ呼ぶ場合がある。

２個の基板載置部４０ａ，４０ｂの各々は同じ構成を備えている。すなわち、２個の基板載置部４０ａ，４０ｂの各々は、上方から見て円形の平板状のステージ４２と、その上面（載置面）４２０に対して出没可能に設けられた一群（図の例では、３個）のリフトピン４３と、当該一群のリフトピン４３を同期して載置面４２０から出没させるリフトピン駆動機構４４と、を備える。

一群のリフトピン４３は、ステージ４２の中心と同心の円周上であって、上方から見て、半導体基板Ｗの下面の周縁領域と重なる領域に、好ましくは等間隔で配列される。ただし、各リフトピン４３は、図４に示すように、上方から見て、搬送ロボット２の各搬送アーム２１ａ，２１ｂの各ハンド２１１が進退移動する際の移動エリアＱと重ならない位置に設けられる。

リフトピン駆動機構４４は、各リフトピン４３を昇降移動させて、各リフトピン４３の状態を、各リフトピン４３の先端が載置面４２０から突出した状態（突出状態）（図示される状態）と、各リフトピン４３の先端が載置面４２０と同じ位置かこれより下の位置となる状態（没入状態）との間で切り替える。

処理部４は、さらに、処理チャンバー４１内に各種の処理ガスを供給するガス供給部、処理チャンバー４１内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部、処理チャンバー４１内の圧力を調整する排気部、等を備える（いずれも、図示省略）。各基板載置部４０ａ，４０ｂの載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対して処理を行う場合、ゲートバルブ２０が閉鎖されて処理チャンバー４１が気密にされた上で、排気部が処理チャンバー４１内を排気する。そして、ガス供給部が処理チャンバー４１内に定められた処理ガスを供給するとともに、プラズマ生成部が処理チャンバー４１内にプラズマを生成する。これによって、各載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対するプラズマ処理（例えば、プラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマスパッタリング、プラズマ蒸着、プラズマＣＶＤ、等の処理）が行われる。もっとも、処理部４で行われる処理は必ずしもプラズマ処理である必要はなく、プラズマを用いない各種の処理（例えば、エッチング、アッシング、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ、加熱、冷却、薬液塗布、洗浄等の処理）が行われてもよい。

＜２．基板処理装置１００の動作＞
次に、基板処理装置１００において実行される一連の処理の流れについて、図３を参照しながら説明する。図３は、当該処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部５の制御下で行われる。

ステップＳ１：まず、搬送ロボット２が、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、載置部１に載置されたマガジンラックＭから未処理の半導体基板Ｗを一枚ずつ取り出す。なお、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂで同時に半導体基板Ｗを取り出してもよい（つまり、２枚の半導体基板Ｗを一度に取り出してもよい）し、一方の搬送アーム（例えば、第１搬送アーム）２１ａで半導体基板Ｗを取り出した後に他方の搬送アーム（例えば、第２搬送アーム）２１ｂで半導体基板Ｗを取り出してもよい（つまり、２枚の半導体基板Ｗを順に取り出してもよい）。

ステップＳ２：続いて、搬送ロボット２は、一方の搬送アーム（例えば、第１搬送アーム）２１ａで保持している半導体基板Ｗを、アライメント装置３に搬入する。アライメント装置３に半導体基板Ｗが搬入されると、アライメント装置３にて当該半導体基板Ｗの回転位置を補正する処理（アライメント処理）が行われる。具体的には、上述したとおり、まず、回転保持部３１が半導体基板Ｗを１回転させ、その間に、検出部３２が、半導体基板Ｗの周縁に形成されている特徴部（例えばノッチ）を検出する。ノッチが検出されると、回転保持部３１が、当該ノッチが定められた方向に配置されるように、半導体基板Ｗを回転させる。

ステップＳ３：アライメント装置３にて半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了すると、搬送ロボット２は、第１搬送アーム２１ａでアライメント装置３からアライメント処理済みの半導体基板Ｗを搬出するとともに、第２搬送アーム２１ｂで保持している半導体基板Ｗをアライメント装置３に搬入する。アライメント装置３に新たな半導体基板Ｗが搬入されると、アライメント装置３にて当該半導体基板Ｗに対するアライメント処理が行われる。

ステップＳ４：アライメント装置３にて半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了すると、搬送ロボット２は、第２搬送アーム２１ｂでアライメント装置３からアライメント処理済みの半導体基板Ｗを搬出する。これによって、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、アライメント処理済みの半導体基板Ｗを保持した状態となる。

ステップＳ５：続いて、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で保持している半導体基板Ｗを、同時に処理部４に搬入して、各基板載置部４０ａ，４０ｂに載置する。この処理については、後に具体的に説明する。

ステップＳ６：処理部４に２枚の半導体基板Ｗが搬入されると、当該２枚の半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が行われる。具体的には、ゲートバルブ２０が閉鎖された上で、処理チャンバー４１が所定の圧力まで減圧され、さらに、処理チャンバー４１内に処理ガスが供給されるとともに、プラズマ生成部が処理チャンバー４１内にプラズマを生成する。これによって、各載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が進行する。プラズマ処理が開始されてから定められた時間が経過して各半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が完了すると、プラズマの生成および処理ガスの供給が停止されるとともに、処理チャンバー４１が復圧されて、ゲートバルブ２０が開放される。

ステップＳ７：ゲートバルブ２０が開放されると、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、処理部４内の２枚の半導体基板Ｗ（すなわち、各基板載置部４０ａ，４０ｂに載置されている半導体基板Ｗ）を、同時に処理部４から搬出する。この処理についても、後に具体的に説明する。

ステップＳ８：続いて、搬送ロボット２は、処理部４から搬出した２枚の半導体基板Ｗを、載置部１に載置されたマガジンラックＭ内に搬入する。これによって、当該２枚の半導体基板Ｗに対する一連の処理が終了する。マガジンラックＭ内に未処理の半導体基板Ｗがある場合は、引き続いて、当該未処理の半導体基板Ｗに対してステップＳ１〜ステップＳ８の処理が行われる。

＜３．搬送ロボット２と処理部４との間の半導体基板Ｗの授受＞
＜３−１．処理部４への搬入＞
次に、搬送ロボット２が半導体基板Ｗを処理部４に搬入する処理（ステップＳ５）について、図４、図５を参照しながら具体的に説明する。図４および図５は、当該処理を説明するための図である。

ステップＳ５１：ゲートバルブ２０が開放されると、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂの多関節機構２１２を伸長させて各ハンド２１１（すなわち、半導体基板Ｗを保持した各ハンド２１１）を水平面内で各基板載置部４０ａ，４０ｂの配列方向に沿って移動させて処理チャンバー４１内に進入させて、各ハンド２１１を各基板載置部４０ａ，４０ｂの上方に配置する。具体的には、上下に所定の間隔を隔てて配設された２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、下側の搬送アーム（第１搬送アーム）２１ａのハンド２１１を、第１上側高さＨａの水平面内で移動させて、奥側の基板載置部４０ａのステージ４２の上方に配置する。また、上側の搬送アーム（第２搬送アーム）２１ｂのハンド２１１を、第２上側高さ（すなわち、第１上側高さＨａよりも高い第２上側高さ）Ｈｂの水平面内で移動させて、手前側の基板載置部４０ｂのステージ４２の上方に配置する。なお、このとき、各基板載置部４０ａ，４０ｂの一群のリフトピン４３は突出状態とされている。この状態において、一方の基板載置部４０ａが備える一群のリフトピン４３の先端位置と、他方の基板載置部４０ｂが備える一群のリフトピン４３の先端位置とは、同じ高さである。また、このときに第１搬送アーム２１ａのハンド２１１が移動する第１上側高さＨａは、各リフトピン４３の先端位置よりも高い（好ましくは、僅かに高い）位置である。

ステップＳ５２：各ハンド２１１が各基板載置部４０ａ，４０ｂの上方に配置されると、続いて、各ハンド２１１の各吸引部２１３の吸引が停止された上で（すなわち、半導体基板Ｗが各ハンド２１１上に単に載置された状態とされた上で）、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が下降される。具体的には、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１は、第１上側高さＨａから、これより所定距離だけ低い第１下側高さＬａまで下降する。また、第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１は、第２上側高さＨｂから、これより当該所定距離だけ低い第２下側高さＬｂまで下降する。ただし、第１下側高さＬａおよび第２下側高さＬｂは、いずれも、リフトピン４３の先端と載置面４２０との間の高さである。この下降途中で、各リフトピン４３が、ハンド２１１上に載置されている半導体基板Ｗの下面に当接し、半導体基板Ｗは一群のリフトピン４３に支持された状態となる。搬送アーム２１ａ，２１ｂがそこからさらに下降すると、ハンド２１１は半導体基板Ｗから離間する。つまり、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１に保持されていた半導体基板Ｗが奥側の基板載置部４０ａの一群のリフトピン４３上に移載され、第２搬送アーム２１ｂに保持されていた半導体基板Ｗが手前側の基板載置部４０ｂの一群のリフトピン４３上に移載される。

ステップＳ５３：第１搬送アーム２１ａが第１下側高さＬａに到達し、第２搬送アーム２１ｂが第２下側高さＬｂに到達すると、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂの多関節機構２１２を縮短させて、各ハンド２１１を水平面内で各基板載置部４０ａ，４０ｂの配列方向に沿って移動させて（具体的には、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１を第１下側高さＬａの水平面内で移動させ、第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１を第２下側高さＬｂの水平面内で移動させて）、各ハンド２１１を処理チャンバー４１から退避させる。

ステップＳ５４：各搬送アーム２１ａ，２１ｂが処理チャンバー４１から退避すると、ゲートバルブ２０が閉鎖される。その一方で、リフトピン駆動機構４４が、各基板載置部４０ａ，４０ｂの一群のリフトピン４３を下降させて、突出状態から没入状態に切り替える。これによって、基板Ｗが各基板載置部４０ａ，４０ｂのステージ４２の載置面４２０に載置された状態となる。以上で、ステップＳ５の処理が完了する。

＜３−３．処理部４からの搬出＞
次に、搬送ロボット２が半導体基板Ｗを処理部４から搬出する処理（ステップＳ７）について具体的に説明する。ステップＳ７の処理は、ステップＳ５と逆の動作を行うことによってなされるので、以下の説明においても引き続き図４、図５を参照する。

ステップＳ７１：まず、リフトピン駆動機構４４が、各基板載置部４０ａ，４０ｂの一群のリフトピン４３を上昇させて、没入状態から突出状態に切り替える。これによって、各基板載置部４０ａ，４０ｂのステージ４２の載置面４２０に載置されていた半導体基板Ｗが、一群のリフトピン４３に支持された状態となる。

ステップＳ７２：続いて、ゲートバルブ２０が開放されると、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂの多関節機構２１２を伸長させて各ハンド２１１を水平面内で各基板載置部４０ａ，４０ｂの配列方向に沿って移動させて処理チャンバー４１内に進入させて、各ハンド２１１を、各基板載置部４０ａ，４０ｂのステージ４２の上方であって、当該基板載置部４０ａ，４０ｂのリフトピン４３に支持されている半導体基板Ｗの下側に配置する。具体的には、上下に所定の間隔を隔てて配設された２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、下側の搬送アーム（第１搬送アーム）２１ａのハンド２１１を、第１下側高さＬａの水平面内で移動させて、奥側の基板載置部４０ａのステージ４２の載置面４２０と当該基板載置部４０ａのリフトピン４３に支持されている半導体基板Ｗとの間に配置する。また、上側の搬送アーム（第２搬送アーム）２１ｂのハンド２１１を、第２下側高さＬｂの水平面内で移動させて、手前側の基板載置部４０ｂのステージ４２の載置面４２０と当該基板載置部４０ｂのリフトピン４３に支持されている半導体基板Ｗとの間に配置する。

ステップＳ７３：各ハンド２１１が各基板載置部４０ａ，４０ｂの上方に配置されると、続いて、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が上昇される。具体的には、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１は、第１下側高さＬａから、これより所定距離だけ高い第１上側高さＨａまで上昇する。また、第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１は、第２下側高さＬｂから、これより当該所定距離だけ高い第２上側高さＨｂまで上昇する。この上昇途中で、各ハンド２１１の各吸着部２１３が、リフトピン４３上に載置されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域に当接し、半導体基板Ｗはハンド２１１上に載置された状態となる。搬送アーム２１ａ，２１ｂがそこからさらに上昇すると、各リフトピン４３は半導体基板Ｗから離間する。つまり、奥側の基板載置部４０ａに載置されていた半導体基板Ｗが第１搬送アーム２１ａのハンド２１１上に移載され、手前側の基板載置部４０ｂに載置されていた半導体基板Ｗが第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１上に移載される。各ハンド２１１上に半導体基板Ｗが移載されると、各吸引部２１３の吸引が開始される。これによって、各半導体基板Ｗは、ハンド２１１によって吸引保持された状態となる。

ステップＳ７４：第１搬送アーム２１ａが第１上側高さＨａに到達し、第２搬送アーム２１ｂが第２上側高さＨｂに到達すると、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂの多関節機構２１２を縮短させて、各ハンド２１１を水平面内で各基板載置部４０ａ，４０ｂの配列方向に沿って移動させて（具体的には、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１を第１上側高さＨａの水平面内で移動させ、第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１を第２上側高さＨｂの水平面内で移動させて）、各ハンド２１１を処理チャンバー４１から退避させる。

ただし、ステップＳ５１、ステップＳ７４で、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１（半導体基板Ｗを保持しているハンド２１１）を進退移動させて、処理チャンバー４１に進入あるいは処理チャンバー４１から退避させる際には、各ハンド２１１が、上方から見て各ハンド２１１に保持されている半導体基板Ｗが重ならないような相対位置関係となっている。したがって、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１に保持されている基板Ｗが第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１の下方にくることがないので、当該基板Ｗが汚染されることがない。またさらに、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１の移動速度と第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１の移動速度とは同じである（つまり、各ハンド２１１の相対位置関係が、上記の相対位置関係から変化しない）ことが好ましい。

＜４．効果＞
上記の実施形態によると、各基板載置部４０ａ，４０ｂが備える各リフトピン４３が、上方から見て、各ハンド２１１が進退移動する際の移動エリアＱと重ならない位置に設けられているので、ハンド２１１が昇降移動あるいは進退移動するときにリフトピン４３と衝突することがない。
また、奥側（搬送ロボット２に相対的に遠い側）の基板載置部（第１基板載置部）４０ａに対する半導体基板Ｗの授受を行うハンド（第１ハンド）２１１が進退移動する高さが、手前側（搬送ロボット２に相対的に近い側）の基板載置部（第２基板載置部）４０ｂに対する半導体基板Ｗの授受を行うハンド（第２ハンド）２１１が進退移動する高さよりも低いので、第２ハンド２１１に保持されている半導体基板Ｗの上方や、第２ハンド２１１からリフトピン４３（第２基板載置部４０ｂのリフトピン４３）上に移載された半導体基板Ｗの上方に、第１ハンド２１１やこれと連結された第１搬送アーム２１ａ等の部材が配置されることを回避できる。したがって、当該部材から発生するパーティクルで半導体基板Ｗが汚染されることがない。
このようにこの構成では、半導体基板Ｗの汚染を招くことなく、搬送ロボット２とリフトピン４３との衝突を回避することができる。

また、上記の実施形態によると、各基板載置部４０ａ，４０ｂが備える一群のリフトピン４３が載置面４２０から突出した状態において、各リフトピン４３の先端が互いに同じ高さに配置されるので、各基板載置部４０ａ，４０ｂのリフトピン４３を突出状態から没入状態にするまでに要する時間を等しくすることができる。ひいては、各基板載置部４０ａ，４０ｂに同時に半導体基板Ｗを載置することができる。これによって、処理部４におけるスループットを向上できる。

＜６．他の実施形態＞
上記の実施形態では、各基板載置部４０ａ，４０ｂにおけるリフトピン４３のレイアウトは同じであったが、例えば図６に示されるように、第１基板載置部４０ａのリフトピン４３のレイアウトと、第２基板載置部４０ｂのリフトピン４３のレイアウトとが異なっていてもよい。ただしこの場合も、各リフトピン４３は、上方から見て、搬送ロボット２の各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が進退移動する際の移動エリアＱと重ならない位置に設けられる。

上記の実施形態では、各基板載置部４０ａ，４０ｂには、３個のリフトピン４３が設けられていたが、リフトピン４３の個数はこれに限らない。例えば図７に示されるように、リフトピン４３の個数は４個であってもよい。ただしこの場合も、４個のリフトピン４３は、上方から見て、搬送ロボット２の各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が進退移動する際の移動エリアＱと重ならない位置に設けられる。

上記の実施形態では、各リフトピン４３が突出状態にあるときに、一方の基板載置部４０ａが備える各リフトピン４３の先端位置と、他方の基板載置部４０ｂが備える各リフトピン４３の先端位置とは、同じ高さであるとしたが、必ずしも同じ高さでなくともよい。例えば、奥側の基板載置部４０ａが備える各リフトピン４３の先端位置の方が、手前側の基板載置部４０ｂが備える各リフトピン４３の先端位置よりも低くてもよい。また、例えば、奥側の基板載置部４０ａが備える各リフトピン４３の先端位置の方が、手前側の基板載置部４０ｂが備える各リフトピン４３の先端位置よりも高くてもよい。

上記の実施形態において、処理部４で、半導体基板Ｗの加熱あるいは冷却を行ってもよい。この場合、ステージ４２を、例えば所定の温度に温調されるホットプレートあるいはコールドプレートにより構成すればよい。この場合、上記の実施形態に係る基板処理装置１００のように、各基板載置部４０ａ，４０ｂが備える一群のリフトピン４３が載置面４２０から突出した状態において各リフトピン４３の先端が互いに同じ高さに配置される構成としておけば、上述したとおり、各基板載置部４０ａ，４０ｂに同時に半導体基板Ｗを載置することができるため、各基板載置部４０ａ，４０ｂに半導体基板Ｗを載置するタイミングがずれることにより半導体基板Ｗの温調処理にばらつきが生じる、といった事態を回避できる。

上記の実施形態では、ハンド２１１は、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を真空方式で吸引（真空吸引）して半導体基板Ｗを吸引保持していた（所謂、真空チャック）が、ハンド２１１が半導体基板Ｗを吸引保持する態様はこれに限らない。例えば、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を静電方式で吸引（静電吸引）して半導体基板Ｗを吸引保持してもよいし（所謂、静電チャック）、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を電磁方式で吸引（電磁吸引）して半導体基板Ｗを保持してもよい（所謂、電磁チャック）。

上記の実施形態では、処理の対象となる基板は半導体基板Ｗであるとしたが、対象となる基板は半導体基板Ｗに限られるものではなく、例えばガラス基板であってもよい。

１載置部
２搬送ロボット
２１ａ，２１ｂ搬送アーム
２１１ハンド
２１２多関節機構
２１３ハンドの吸引部
３アライメント装置
４処理部
４０ａ，４０ｂ基板載置部
４３リフトピン
５制御部
１００基板処理装置
Ｗ半導体基板
Ｑ搬送アームが進退移動する際の移動エリア
Ｍマガジンラック

Claims

処理室内に所定方向に並べられた第１基板載置部および第２基板載置部と、
前記第２基板載置部側に設けられ、前記第１基板載置部に対する基板の授受を行う第１ハンドと、前記第２基板載置部に対する基板の授受を行う第２ハンドと、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを昇降させる昇降機構と、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドを、前記第２ハンドを前記第１ハンドよりも高い位置において、前記所定方向に進退させる水平移動機構と、を備える基板搬送部と、
前記第１基板載置部および前記第２基板載置部の各々に設けられ、載置面に対して出没可能であり、上方から見て、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドが進退移動する際の移動エリアと重ならない位置に設けられた一群のリフトピンと、
を備える基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記第１基板載置部に設けられた一群のリフトピンと、前記第２基板載置部に設けられた一群のリフトピンとが、前記載置面から突出した状態において、先端が互いに同じ高さに配置される、
基板処理装置。