JP5075246B2 - 基板搬送装置、基板処理システムおよび基板搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板を搬送するための基板搬送装置、この基板搬送装置を備えた基板処理システムおよび基板搬送方法に関し、とりわけ、第１基板収容部から第２基板収容部への複数の基板の搬送を迅速に行うことができる基板搬送装置、この基板搬送装置を備えた基板処理システムおよび基板搬送方法に関する。

従来より、半導体ウエハ等の基板に対して洗浄処理や熱的処理等の処理を施すための基板処理システムとして様々な種類のものが知られている。
図１４および図１５を用いてこのような従来の基板処理システムの一例を説明する。ここで、図１４は、従来の基板処理システムの構成を示す概略側面図であり、図１５は、図１４の基板処理システムのＥ−Ｅ矢視による横断面図である。

図１４および図１５に示すように、従来の基板処理システム７０は、処理前および処理後の半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷともいう）を載置するためのキャリアステーション７０ａと、このキャリアステーション７０ａに隣接して設けられ、ウエハＷに洗浄処理および洗浄処理後の熱的処理を施すためのプロセスステーション７０ｂとから構成されている。キャリアステーション７０ａには、複数枚、例えば２５枚のウエハＷが上下方向に所定の間隔で略水平に収容可能なフープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ、ウエハ格納用ポッド）２０と、フープ２０を並列に複数個、例えば４つ載置することができる載置台２５とが配設されている。また、プロセスステーション７０ｂ内には、フープ２０から送られたウエハＷが一時的に載置される受け渡しユニット（ＴＲＳ；Ｔｒａｎｓｉｔ Ｓｔａｔｉｏｎ）３０と、受け渡しユニット３０に一時的に載置されたウエハＷが更に送られ、この送られたウエハＷの洗浄や乾燥等の処理を行う例えば４つのスピン式の処理チャンバー（ＳＰＩＮ）４０（図１４においては、４つの処理チャンバー４０のうち２つのみを示している）とが配設されている。

また、キャリアステーション７０ａ内において、フープ２０と受け渡しユニット３０との間でウエハＷの受け渡しを担う移動自在の一のウエハ搬送装置（ＣＲＡ）８０が配設されている。同様に、プロセスステーション７０ｂ内において、受け渡しユニット３０と処理チャンバー４０との間でウエハＷの受け渡しを担う移動自在の他のウエハ搬送装置（ＰＲＡ）６０が配設されている。

次に、フープ２０と受け渡しユニット３０との間でウエハＷの受け渡しを担うために用いられる一のウエハ搬送装置８０について詳述する。

一のウエハ搬送装置８０は、図１５におけるＹ方向に延びるレール（図示せず）上を走行する基体部材８１と、この基体部材８１の上面に設けられ、Ｚ方向に伸縮することができる垂直移動機構８２とを有している。この垂直移動機構８２の上部には基台８５が設けられており、当該基台８５にフォーク支持部材８３が取り付けられている。そして、このフォーク支持部材８３により、ウエハＷを保持するためのフォーク８４が支持されている。

また、垂直移動機構８２は、図１５に示すように基体部材８１に対してθ方向に回転することができるようになっている。すなわち、基台８５は、Ｙ方向、Ｚ方向に移動することができるとともに、θ方向に回転することができるよう構成されている。そして、フォーク８４が基台８５の上方に配置されている。フォーク支持部材８３は、フォーク８４の基端部に取り付けられた水平移動機構（図示せず）を有しており、この水平移動機構はフォーク８４を図１４、図１５のＸ方向に進退移動させるようになっている。

フォーク８４がフープ２０からウエハＷを取り出す際の状況について説明すると、まず、取り出すべきウエハＷの下方にある予取出位置にフォーク８４を移動させ、次に、基台８５を上方に移動させることにより、フォーク８４を予取出位置から上方に一定距離だけ移動させる。而して、このフォーク８４の上方への移動過程において、フープ２０に収容されたウエハＷを当該フォーク８４が持ち上げることにより、このウエハＷがフォーク８４の上面に移載されることとなる。

なお、処理チャンバー４０内において複数のウエハＷを順次絶え間なく処理するために、フープ２０内にある複数のウエハＷを順次受け渡しユニット３０に搬送する必要がある。ここで、一のウエハ搬送装置８０は１本のフォーク８４しか有していないため、フープ２０内にある複数のウエハＷを順次受け渡しユニット３０に搬送するにあたり、まずウエハ搬送装置８０はフープ２０の近傍に移動し、次にフォーク８４がフープ２０から１枚のウエハＷを取り出して保持し、その後一のウエハ搬送装置８０が受け渡しユニット３０の近傍に移動し、そしてウエハＷを保持しているフォーク８４がこのウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるという動作からなる一連のサイクルが繰り返されることとなる。しかしながら、このような方法ではフープ２０内にある複数のウエハＷを順次受け渡しユニット３０に搬送するのに時間がかかってしまい、基板処理システム７０の全体的な処理能力が低くなってしまうという問題がある。

また、例えば特許文献１に示すような、複数のフォークが同時に前進水平運動、昇降運動および後退水平運動を順に行うウエハ搬送装置が知られている。特許文献１に示すようなウエハ搬送装置を用いることにより、複数のフォークで複数のウエハＷを一括してフープから取り出し、これらの複数のフォークで複数のウエハＷを一括して受け渡しユニットに収容させて搬送能力を向上させる方法も考えられるが、このような方法を実際に用いるのは難しい。その理由について以下に説明する。

一般的な基板処理システムにおいては、フープに収容された複数のウエハＷ間のピッチは、規格等により３００ｍｍのウエハＷでは約１０ｍｍに定められており、フープにおけるこのウエハＷ間のピッチの大きさを変えることはできないようになっている。また、このフープからウエハＷを取り出すための予取出位置もフープの構造に基づいて一定の場所に決められる。

一方、フープから受け渡しユニットへウエハＷを搬送するためのフォーク間のピッチは、フープにおけるウエハＷ間のピッチと同じにしなければならない。さらに、受け渡しユニットに複数のウエハＷが収容されたときのこれらのウエハＷ間のピッチも、一般的にフープにおけるピッチと同じになるように設計する必要がある。
しかし、受け渡しユニットから処理チャンバーまでの間でウエハＷの受け渡しを担う他のウエハ搬送装置（図１５におけるウエハ搬送装置６０）のフォーク間のピッチを、受け渡しユニット内でのウエハＷ間のピッチに合わせるのが設計上困難な場合がある。なぜならば、受け渡しユニットからウエハＷを搬出する他のウエハ搬送装置は、複数の処理チャンバーにアクセスするために一のウエハ搬送装置よりも高速で動くことが要求され、この他のウエハ搬送装置は一のウエハ搬送装置と比較してウエハＷを保持するフォークの強度を上げる必要があり、このためフォークを厚くする必要があるので、他のウエハ搬送装置がアクセスする受け渡しユニットにおけるウエハＷ間のピッチも大きくしなければならないからである。また、複数のフォークが同時に動く場合、フープから複数のウエハＷを取り出すにあたり、当該フープ内において上方または下方から順にフォークの数ずつウエハＷを取り出すことになり、基板処理の都合上、例えばフープ内のウエハＷを一枚おきに取り出す必要がある時に困難となってしまう。

特開平９−２７０４５０号公報

このように、従来の基板処理システムにおいては、フープ内にある複数のウエハＷを順次受け渡しユニットに搬送するのに時間がかかってしまい、基板処理システムの全体的な処理能力が低くなってしまうという問題がある。さらに、フープ内からウエハＷを取り出す場合に、当該フープ内において上方または下方から順に、また、一枚ずつウエハＷを取り出すことを求められることもあるので、このような取り出し動作を行うことができる基板搬送装置が求められている。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、第１基板収容部から第２基板収容部への基板の搬送をより迅速に行うことができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、このような基板搬送装置を備えることにより、スループット（処理能力）を向上させることができる基板処理システムを提供することにある。

本発明は、複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第２基板収容部まで基板を搬送する基板搬送装置であって、前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっており、前記フォークピッチＰ３は前記第２のピッチＰ２と略同一の大きさに設定されているような複数のフォークと、前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、を備え、基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出すとともに、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動し、保持した複数の基板を同時に前記第２基板収容部に移しかえるようになっていることを特徴とする基板搬送装置である。

このような基板搬送装置によれば、第２基板収容部への基板の移しかえ工程において全てのフォークの前進水平運動および後退水平運動をそれぞれ同時に行わせ、さらに一回の各フォークの下方への移動によりこれらのフォークに保持された全ての基板について第２基板収容部への移しかえを一括して行っているので、一本のフォークで基板の搬送を行う場合と比較して、基板搬送装置が複数の基板を第２基板収容部へ移しかえる時間を短縮することができる。このことにより、基板搬送装置は、第１基板収容部から第２基板収容部への基板の搬送をより迅速に行うことができるようになる。

本発明は、複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第２基板収容部まで基板を搬送する、上記の基板搬送装置による基板搬送方法であって、基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出す工程と、前記基板搬送装置が複数の基板を保持した状態で当該基板搬送装置を前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動させる工程と前記第２基板収容部における基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に基板を保持している全てのフォークを移動させる工程と、前記垂直移動機構が基台を下方に移動させることによって、全てのフォークを下方向に同時に移動させ、これらのフォークに保持された各基板をそれぞれ第２基板収容部に移しかえる工程と、全てのフォークの後退水平運動を同時に行い、これらのフォークをそれぞれ第２基板収容部から退避させる工程と、を備えたことを特徴とする基板搬送方法である。

本発明は、複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から基板を取り出す基板搬送装置と、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容し、前記基板搬送装置により搬送された基板が移載される第２基板収容部と、を備え、前記基板搬送装置は、前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっているような複数のフォークと、前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、を有し、前記基板搬送装置は、基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出すとともに、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動し、保持した複数の基板を同時に前記第２基板収容部に移しかえるようになっており、前記第２のピッチＰ２が前記フォークピッチＰ３と略同一の大きさとなるよう、第２のピッチＰ２およびフォークピッチＰ３がそれぞれ設定されていることを特徴とする基板処理システムである。

または、本発明は、複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から基板を取り出す基板搬送装置と、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容し、前記基板搬送装置により搬送された基板が移載される第２基板収容部と、を備え、前記基板搬送装置は、前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっているような複数のフォークと、前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、を有し、前記基板搬送装置は、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動するようになっており、第１基板収容部から基板を取り出すにあたり、基板を１枚ずつ第１基板収容部から取り出し、各フォークに保持された基板を第２基板収容部に移しかえるにあたり、基板を保持している全てのフォークを同時に前進水平運動させてそれぞれ各基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に各々移動させ、その後、全てのフォークを下方向に同時に移動させ、これらのフォークに保持された各基板をそれぞれ第２基板収容部に移しかえ、その後、全てのフォークの後退水平運動を同時に行い、これらのフォークをそれぞれ第２基板収容部から退避させることができるよう、前記基板搬送装置の各フォークの制御を行う制御装置が設けられていることを特徴とする基板処理システムである。

上記の各基板処理システムによれば、各々、上述した各種の基板搬送装置をそれぞれ備えている。このため、第１基板収容部から第２基板収容部への基板の搬送をより迅速に行うことができることにより、基板処理システムにおけるスループット（処理能力）を向上させることができる。

本発明の基板搬送装置または基板搬送方法によれば、第１基板収容部から第２基板収容部への基板の搬送を、基板を１枚ずつ搬送する装置に比べてより迅速に行うことができる。また、本発明の基板処理システムによれば、このような基板搬送装置を備えることにより、スループット（処理能力）を向上させることができる。

〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図１２は、本発明による基板処理システムの第１の実施の形態を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態の基板処理システムの構成を示す概略側面図であり、図２は、図１の基板処理システムのＡ−Ａ矢視による横断面図であり、図３は、図１の基板処理システムのＢ−Ｂ矢視による横断面図であり、図４は、図１の基板処理システムのＣ−Ｃ矢視による縦断面図である。なお、本実施の形態では、基板として半導体ウエハを用いている。

また、図５（ａ）は、図１の基板処理システムにおける、ウエハが収容された状態のフープの構成を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のフープにおいて１枚のウエハがウエハ搬送装置のフォークにより持ち上げられたときの状態を示す縦断面図であり、図６は、図５のフープのＤ−Ｄ矢視による横断面図である。

また、図７は、図１の基板処理システムにおける第１のウエハ搬送装置の構成を示す斜視図であり、図８（ａ）は、図７のウエハ搬送装置におけるフォークの構成を示す上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すフォークのＦ−Ｆ矢視による縦断面図である。また、図９は、図１の基板処理システムにおける受け渡しユニットの構成を示す側面図であり、図１０（ａ）は、図１の基板処理システムにおける第２のウエハ搬送装置の構成を示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す第２のウエハ搬送装置のフォークの縦断面図である。

また、図１１（ａ）〜（ｆ）は、図１の基板処理システムにおいて、ウエハ搬送装置によりフープからウエハが取り出されるときの一連の動作を連続的に示す概略図であり、図１２（ａ）〜（ｆ）は、図１の基板処理システムにおいて、ウエハ搬送装置からウエハが受け渡しユニットに移載されるときの一連の動作を連続的に示す概略図である。

なお、図１乃至図１２を参照するにあたり、図１４および図１５に示した従来の基板処理システムと同一部材には同一符号を付して説明する。

最初に、基板処理システム１０の全体的な構成について説明する。
図１乃至図４に示すように、本実施の形態の基板処理システム１０は、処理前および処理後の半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷともいう）を載置するためのキャリアステーション１０ａと、このキャリアステーション１０ａに隣接して設けられ、ウエハＷに洗浄処理および洗浄処理後の熱的処理を施すためのプロセスステーション１０ｂとから構成されている。キャリアステーション１０ａには、複数枚、例えば２５枚のウエハＷが上下方向に所定の間隔で略水平に収容可能なフープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ、ウエハ格納用ポッド）２０と、フープ２０を並列に複数個、例えば４つ載置することができる載置台２５とが配設されている。また、プロセスステーション１０ｂ内には、フープ２０から送られたウエハＷが一時的に載置される受け渡しユニット（ＴＲＳ；Ｔｒａｎｓｉｔ Ｓｔａｔｉｏｎ）３０と、受け渡しユニット３０に一時的に載置されたウエハＷが送られ、この送られたウエハＷの洗浄や乾燥等の処理を行う複数の例えば４つのスピン式の処理チャンバー（ＳＰＩＮ）４０とが配設されている。

また、キャリアステーション１０ａ内において、フープ２０と受け渡しユニット３０との間でウエハＷの受け渡しを担う移動自在の第１のウエハ搬送装置（ＣＲＡ）５０が配設されている。同様に、プロセスステーション１０ｂ内において、受け渡しユニット３０と処理チャンバー４０との間でウエハＷの受け渡しを担う移動自在の第２のウエハ搬送装置（ＰＲＡ）６０が配設されている。さらに、基板処理システム１０には、第１のウエハ搬送装置５０や第２のウエハ搬送装置６０、各処理チャンバー４０等の制御を行うための制御装置１５が設けられている。

なお、本実施の形態の基板処理システム１０により処理されるべきウエハＷの厚さは例えば約１ｍｍとなっている。

次に、基板処理システム１０の各構成要素について詳述する。

載置台２５上に載置された各フープ（ＦＯＵＰ）２０について図５（ａ）（ｂ）および図６を用いて説明する。各フープ２０は、複数、例えば２５枚のウエハＷを上下方向に互いに第１のピッチＰ１（例えば約１０ｍｍ）分だけ離間して積み重ねるよう収容することができるようになっている。具体的には、各フープ２０は、鉛直方向に延びる中空形状のハウジング２１と、このハウジング２１の内壁に取り付けられ、各ウエハＷが水平状態で上面に載置されるような複数のウエハ載置部材２２とを有している。ハウジング２１は、図６に示すように横断面がＵ字形状となるよう一方の側面が開口しており、この開口部分にシャッター等からなる窓部開閉機構２３が設けられている。窓部開閉機構２３が開状態となったときに、フープ２０内に収容されたウエハＷを取り出すことができるようになる。
各ウエハ載置部材２２は、図５（ａ）に示すように、ハウジング２１の内壁に水平方向に取り付けられる板状部材からなり、これらのウエハ載置部材２２の各上面は上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間している。図６に示すように、各ウエハ載置部材２２は、中央部分に開口２２ａが設けられるようなＵ字形状となっている。図６に示すように、各ウエハ載置部材２２の開口２２ａはウエハＷよりも小さくなっている。このため、ウエハＷの周縁部分が各ウエハ載置部材２２の上面に載置されることとなる。

ここで、各ウエハ載置部材２２の厚さＤ１は例えば約４ｍｍとなっている。このため、一のウエハ載置部材２２の上面と、このウエハ載置部材２２の真上に設けられた他のウエハ載置部材２２の下面との間の距離Ｌ１は例えば約６ｍｍとなっている。

受け渡しユニット（ＴＲＳ）３０について図９を用いて説明する。受け渡しユニット３０は、複数、例えば８枚のウエハＷを上下方向に互いに第２のピッチＰ２（例えば約２６ｍｍ）分だけ離間して積み重ねるよう収容することができるようになっている。図１に示すように、受け渡しユニット３０は、処理チャンバー４０に送られる前の４枚の処理前のウエハＷを収容可能な下側領域３０ｂと、処理チャンバー４０から送られた４枚の処理後のウエハＷを収容可能な上側領域３０ａとに分割されている。

受け渡しユニット３０の構成について具体的に説明すると、この受け渡しユニット３０は、図９に示すように、鉛直方向に延びるとともに側面の一部が開口しているようなハウジング３１と、このハウジング３１の内壁に取り付けられた略円形板状の複数の仕切り部材３２と、各仕切り部材３２の上面から上方に突出するよう設けられた例えば３本の突起部材３３（図９では３本の突起部材３３のうち２本のみを表示している）とを有している。複数の仕切り部材３２は、図９に示すように、その下面について上下方向に互いに第２のピッチＰ２分だけ離間している。この第２のピッチＰ２の大きさの設定については後述する。また、各突起部材３３は、図９に示すように各仕切り部材３２の上面から上方に突出するような棒状部材から構成されている。各々の突起部材３３は、図８（後述）および図９に示すように、略円形の仕切り部材３２の中心点を重心とするような仮想正三角形の各頂点に位置するようになっており、ウエハＷの中心近傍における下面を支持するようになっている。

ここで、各仕切り部材３２の厚さＤ２は例えば約５ｍｍとなっており、また、各突起部材３３の上下方向長さＬ２は例えば約１４ｍｍとなっている。

スピン式の各処理チャンバー（ＳＰＩＮ）４０は、ウエハＷを回転させながら当該ウエハＷに対して洗浄処理や乾燥処理等を施すようになっている。

第１のウエハ搬送装置５０は、フープ２０と受け渡しユニット３０との間でウエハＷの受け渡しを担うようになっている。この第１のウエハ搬送装置５０の構成について以下に詳述する。

図７に示すように、第１のウエハ搬送装置５０は、図２におけるＹ方向に延びるレール５６上を走行する基体部材５１と、この基体部材５１の上面に設けられ、Ｚ方向に伸縮することができる垂直移動機構５２とを有している。この垂直移動機構５２の上部には基台５５が設けられており、当該基台５５にフォーク支持部材５３が取り付けられている。そして、このフォーク支持部材５３により、ウエハＷを保持するための一対のフォーク５４ａ，５４ｂが支持されている。

また、垂直移動機構５２は、図７に示すように基体部材５１に対してθ方向に回転することができるようになっている。すなわち、基台５５は、Ｙ方向、Ｚ方向に移動することができるとともに、θ方向に回転することができるよう構成されている。そして、一対のフォーク５４ａ，５４ｂが基台５５の上方で重ねて配置されている。フォーク支持部材５３は、一対のフォーク５４ａ，５４ｂの基端部に各々取り付けられた水平移動機構５３ａ，５３ｂを有しており、この水平移動機構５３ａ，５３ｂはそれぞれフォーク５４ａ，５４ｂを図７のＸ方向に進退移動させるようになっている。

このように、一対のフォーク５４ａ，５４ｂは一体的にフォーク支持部材５３を介して基台５５に設けられており、垂直移動機構５２が基台５５を上下方向に移動させることができるようになっている。このため、垂直移動機構５２を、一対のフォーク５２ａ，５２ｂを同時に上下方向に駆動させる単一の駆動部として用いることができるようになる。このように、一対のフォーク５２ａ，５２ｂを同時に上下方向に駆動させる単一の駆動部が設けられていることにより、フォーク５２ａ，５２ｂをそれぞれ独立してＺ軸方向に駆動させるようなものと比較して、フォーク５２ａ，５２ｂの駆動機構を単純なものとすることができる。

さらに、第１のウエハ搬送装置５０には、制御部５８が内蔵されている。この制御部５８は、垂直移動機構５２およびフォーク支持部材５３の水平移動機構５３ａ，５３ｂを制御するようになっており、このことにより各フォーク５２ａ，５２ｂの動作をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。図１に示すように、制御部５８は基板処理システム１０の制御装置１５に接続されており、この制御装置１５から制御信号が送られるようになっている。なお、図１では制御部５８が第１のウエハ搬送装置５０に内蔵された態様について例示しているが、この制御部５８は第１のウエハ搬送装置５０の外部に別途設けられていてもよい。また、このような制御部５８は省略可能であり、代わりに制御装置１５が直接第１のウエハ搬送装置５０の各フォーク５２ａ，５２ｂの動作を制御を行うようになっていてもよい。制御部５８における制御内容の詳細については後述する。

一対のフォーク５４ａ，５４ｂは、上下方向に予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するようそれぞれフォーク支持部材５３により支持されている。ここで、各フォーク５４ａ，５４ｂは、水平移動機構５３ａ，５３ｂにより、フォーク支持部材５３に対して互いに独立して水平方向に移動自在となっている。これらのフォーク５４ａ，５４ｂを水平移動させた場合であっても、各フォーク５４ａ，５４ｂ間のフォークピッチＰ３は変化しないようになっている。各フォーク５４ａ，５４ｂの厚さＤ３は、それぞれ例えば約６ｍｍとなっている（図５（ａ），（ｂ）参照）。

各フォーク５４ａ，５４ｂの形状について具体的に説明すると、図８（ａ）に示すように、各フォーク５４ａ，５４ｂは、略Ｕ字形状の先端部と、フォーク支持部材５３に連結される基端部とから構成されている。図８（ａ）に示すように、この略Ｕ字形状の先端部によりウエハＷ（図８では二点鎖線で表示）を保持するようになっている。また、この先端部における開口部分は、受け渡しユニット３０における３本の突起部材３３（図８では二点鎖線で表示）がそれぞれ通過することができるようになっている。さらに、この先端部は、フープ２０におけるウエハ載置部材２２のＵ字形状部分の開口２２ａ（図６参照）を通過することができるようになっている。また、図８（ｂ）に示すように、各フォーク５４ａ，５４ｂの表面には、ウエハＷの端縁の保持および位置決めを行うための例えば３つの保持部材５４ｐが取り付けられている。

各フォーク５４ａ（５４ｂ）は、それぞれウエハＷを裏面から支持するとともにその端縁を保持部材５４ｐに係合させることにより当該ウエハＷを保持するようになっている。ここで、各フォーク５４ａ（５４ｂ）がフープ２０からウエハＷを取り出す際の状況について説明すると、まず、取り出すべきウエハＷの下方にある予取出位置に各フォーク５４ａ（５４ｂ）を移動させる（図５（ａ）参照）。次に、基台５５を予め設定された取出ストローク量ＳＴ１だけ上方に移動させることにより、各フォーク５４ａ（５４ｂ）を予取出位置から取出ストローク量ＳＴ１だけ上方に移動させる。ここで、この各フォーク５４ａ（５４ｂ）の上方への移動過程において、フープ２０のウエハ載置部材２２上にあるウエハＷを各フォーク５４ａ（５４ｂ）が持ち上げることにより、このウエハＷが各フォーク５４ａ（５４ｂ）の上面に移載されることとなる。

取出ストロークＳＴ１の大きさは、フープ２０の形状に基づいて予め設定されるようになっている。具体的には、取り出すべきウエハＷの下方にある予取出位置（図５（ａ）参照）について、各フォーク５４ａ（５４ｂ）の厚さＤ３が比較的大きく（例えば約６ｍｍ）、また取り出すべきウエハＷの下方の箇所に各フォーク５４ａ（５４ｂ）を移動させる際にこのフォーク５４ａ（５４ｂ）の上下にある各ウエハＷと各フォーク５４ａ（５４ｂ）との間で一定の間隔（例えば１ｍｍ以上）を保つ必要があるので、この予取出位置の高さレベルがフープ２０の構造に基づいて必然的に定まる。そして、ウエハＷを保持した各フォーク５４ａ（５４ｂ）をフープ２０から抜き出す際には、各フォーク５４ａ（５４ｂ）上にあるウエハＷについてこのウエハＷの上下にあるウエハ載置部材２２と衝突しないようにするため（図５（ｂ）参照）、抜き出しの際の各フォーク５４ａ（５４ｂ）の高さレベルも必然的に定まる。このことにより、抜き出しの際の各フォーク５４ａ（５４ｂ）の高さレベルから予取出位置の各フォーク５４ａ（５４ｂ）の高さレベルを引いた値に相当するような取出ストローク量ＳＴ１の大きさも必然的に定まることとなり、具体的にはこの取出ストローク量ＳＴ１は例えば約６．５ｍｍとなる。

そして、フォーク５４ａ，５４ｂ間のフォークピッチＰ３は、フープ２０におけるウエハＷの第１のピッチＰ１と取出ストローク量ＳＴ１の合計の大きさに設定される。具体的には、第１のピッチＰ１が約１０ｍｍであり、取出ストローク量ＳＴ１が約６．５ｍｍであるので、フォークピッチＰ３が約１６．５ｍｍに設定される。

次に、保持しているウエハＷを各フォーク５４ａ，５４ｂが受け渡しユニット３０に移しかえる際の状況について説明すると、まず、ウエハＷが載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に各フォーク５４ａ（５４ｂ）を移動させ、次に、基台５５を予め設定された載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に移動させることにより、各フォーク５４ａ（５４ｂ）を予載置位置から載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に移動させる。ここで、この各フォーク５４ａ（５４ｂ）の下方への移動過程において、各フォーク５４ａ（５４ｂ）上にあるウエハＷの底面に受け渡しユニット３０の突起部材３３の頂部が接触することとなり、このウエハＷが受け渡しユニット３０に移載されるようになる。

而して、載置ストローク量ＳＴ２および受け渡しユニット３０におけるウエハＷの第２のピッチＰ２は、この第２のピッチＰ２がフォークピッチＰ３と載置ストローク量ＳＴ２とを合計した大きさとなるよう、それぞれ設定されている。具体的には、フォークピッチＰ３が約１６．５ｍｍである場合に、第２のピッチＰ２が約２３ｍｍまたはこれより大きな値に、載置ストローク量ＳＴ２が約６．５ｍｍまたはこれより大きな値にそれぞれ設定される。以下の記載においては、第２のピッチＰ２を約２３ｍｍ、載置ストローク量ＳＴ２を約６．５ｍｍにそれぞれ設定した場合について説明する。

第２のウエハ搬送装置（ＰＲＡ）６０は、前述のように、プロセスステーション１０ｂ内において、受け渡しユニット３０と処理チャンバー４０との間でウエハＷの受け渡しを担うようになっている。この第２のウエハ搬送装置６０の構成について以下に詳述する。

図１０（ａ）に示すように、第２のウエハ搬送装置６０は、図２におけるＸ方向に延びるレール６６上を走行する基体部材６１と、この基体部材６１の上面に設けられ、Ｚ方向に伸縮することができる垂直移動機構６２とを有している。この垂直移動機構６２の上部には基台６５が設けられており、当該基台６５にフォーク支持部材６３が取り付けられている。そして、このフォーク支持部材６３により、ウエハＷを保持するための一対のフォーク６４ａ，６４ｂが支持されている。

また、垂直移動機構６２は、図１０（ａ）に示すように基体部材６１に対してθ方向に回転することができるようになっている。すなわち、基台６５は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動することができるとともに、θ方向に回転することができるよう構成されている。そして、一対のフォーク６４ａ，６４ｂが基台６５の上方で重ねて配置されている。フォーク支持部材６３は、一対のフォーク６４ａ，６４ｂの基端部に各々取り付けられた水平移動機構６３ａ，６３ｂを有しており、この水平移動機構６３ａ，６３ｂはそれぞれフォーク６４ａ，６４ｂを図１０（ａ）のＹ方向に進退移動させるようになっている。

また、図１０（ｂ）に示すように、各フォーク６４ａ，６４ｂには、ウエハＷの端縁の保持および位置決めを行うための例えば３つの保持部材６４ｐが取り付けられている。ここで、前述のように第２のウエハ搬送装置６０は第１のウエハ搬送装置５０よりもウエハＷの搬送を高速で行うので、各フォーク６４ａ，６４ｂはウエハＷをより堅固に保持する必要がある。このため、第２のウエハ搬送装置６０における保持部材６４ｐの厚さを第１のウエハ搬送装置５０における保持部材５４ｐの厚さよりも大きくする必要がある。このため、一般的に第２のウエハ搬送装置６０におけるウエハＷ間の第２のピッチＰ２は、第１のウエハ搬送装置５０におけるウエハＷ間の第１のピッチＰ１よりも大きくなる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の基板処理システム１０の作用について説明する。まず、基板処理システム１０における全体的な動作について説明する。

最初に、処理されるべきウエハＷを例えば２５枚収容したフープ２０が載置台２５上に載置される。次に、フープ２０に設けられた窓部開閉機構２３が開かれ、このフープ２０内のウエハＷが取り出し可能となる。そして、このフープ２０に対して第１のウエハ搬送装置５０が接近し、この第１のウエハ搬送装置５０の各フォーク５４ａ（５４ｂ）がそれぞれフープ２０内のウエハＷを持ち上げて保持する。この際に、一対のフォーク５４ａ，５４ｂにより、フープ２０内の隣り合う２枚のウエハＷが取り出されるようになっている。第１のウエハ搬送装置５０により、フープ２０からウエハＷが取り出されるときの動作の詳細については後述する。

次に、第１のウエハ搬送装置５０の各フォーク５４ａ，５４ｂにそれぞれ保持されたウエハＷは受け渡しユニット３０に送られる。この第１のウエハ搬送装置５０の動作は、制御装置１５により制御される。具体的には、まず、第１のウエハ搬送装置５０がキャリアステーション１０ａ内で水平方向の移動および回転を行い、受け渡しユニット３０に接近する。そして、各フォーク５４ａ（５４ｂ）が前進水平移動を行い、さらに基台５５が下方に移動することにより、各フォーク５４ａ（５４ｂ）から受け渡しユニット３０の各突起部材３３上にウエハＷを移載する。ここで、ウエハＷは受け渡しユニット３０のうち下側領域３０ｂに収容される。第１のウエハ搬送装置５０からウエハＷが受け渡しユニット３０に移載されるときの動作の詳細については後述する。

その後、第２のウエハ搬送装置６０が受け渡しユニット３０に接近し、この第２のウエハ搬送装置６０の下側のフォーク６４ｂが受け渡しユニット３０の突起部材３３上に載置されたウエハＷを持ち上げて保持する。そして、下側のフォーク６４ｂがウエハＷを保持した状態で第２のウエハ搬送装置６０が処理チャンバー４０に接近し、この下側のフォーク６４ｂによって保持されたウエハＷが処理チャンバー４０内に持ち込まれる。この第２のウエハ搬送装置６０の動作は制御装置１５により制御される。

その後、処理チャンバー４０内において、ウエハＷに対する洗浄処理および乾燥処理が行われる。この洗浄処理および乾燥処理の詳細については省略する。

洗浄処理および乾燥処理が施されたウエハＷは再び第２のウエハ搬送装置６０に受け取られ、受け渡しユニット３０へ持ち込まれる。この際に、ウエハＷは、第２のウエハ搬送装置６０の上側のフォーク６４ａにより保持され、受け渡しユニット３０の上側領域３０ａに収容される。

その後、受け渡しユニット３０内に送られたウエハＷは、第１のウエハ搬送装置５０によって受け取られ、再びフープ２０内に送られる。具体的には、まず、第１のウエハ搬送装置５０がキャリアステーション１０ａ内で水平方向の移動および回転を行い、受け渡しユニット３０に接近する。そして、各フォーク５４ａ（５４ｂ）が前進水平移動を行い、さらに基台５５が上方に移動することにより、受け渡しユニット３０の各突起部材３３上にあるウエハＷを各フォーク５４ａ（５４ｂ）が持ち上げて保持する。その後、第１のウエハ搬送装置５０の各フォーク５４ａ（５４ｂ）にそれぞれ保持されたウエハＷがフープ２０に移載される。

このようにして、基板処理システム１０におけるウエハＷに対する一連の処理が終了する。

次に、第１のウエハ搬送装置５０によりフープ２０から上下方向に隣り合う２枚のウエハＷが取り出されるときの一連の動作の詳細について図１１（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。なお、この一連の動作は、第１のウエハ搬送装置５０に内蔵された制御部５８によって垂直移動機構５２および水平移動機構５３ａ，５３ｂが制御されることにより行われる。

まず、図１１（ａ）に示すように、第１のウエハ搬送装置５０がフープ２０に接近する。この際に、上側のフォーク５４ａが図５（ａ）に示すような予取出位置と同じ高さレベルとなるよう、予め基台５５が上下方向に移動している。上側のフォーク５４ａが予取出位置と同じ高さレベルにあるときに、この上側のフォーク５４ａが取り出すべき一のウエハＷの底面と当該上側のフォーク５４ａの上面との間の距離Ｒ１は、前述の取出ストローク量ＳＴ１よりも小さくなっている。

次に、上側のフォーク５４ａを前進水平運動させ、図１１（ｂ）に示すように、この上側のフォーク５４ａにより取り出すべき一のウエハＷの真下にある予取出位置に当該上側のフォーク５４ａを移動させる。この際に、下側のフォーク５４ｂは静止させたままであり、この下側のフォーク５４ｂはフープ２０から離間している。

次に、図１１（ｃ）に示すように、基台５５を上方に取出ストローク量ＳＴ１分だけ移動させる。ここで、上側のフォーク５４ａが上方に取出ストローク量ＳＴ１分だけ移動することにより、フープ２０のウエハ載置部材２２上にある一のウエハＷをこの上側のフォーク５４ａが裏面から持ち上げ、当該上側のフォーク５４ａが一のウエハＷを保持するようになる。
また、下側のフォーク５４ｂも上方に取出ストローク量ＳＴ１分だけ移動する。ここで、フォークピッチＰ３が第１のピッチＰ１と取出ストローク量ＳＴ１との合計の大きさとなっていることにより、上側のフォーク５４ａにより取り出された一のウエハＷの真下に位置する他のウエハＷの底面と、当該下側のフォーク５４ｂの上面との間の距離が前述の距離Ｒ１と同じ大きさとなる（図１１（ａ）（ｃ）参照）。このことにより、下側のフォーク５４ｂも自動的に予取出位置と同じ高さレベルに移動することとなる。

次に、上側のフォーク５４ａを後退水平運動させ、同時に、下側のフォーク５４ｂを前進水平運動させる。このことにより、図１１（ｄ）に示すように、ウエハＷを保持している上側のフォーク５４ａがフープ２０から退避するとともに、下側のフォーク５４ｂが、この下側のフォーク５４ｂにより取り出すべき他のウエハＷの真下にある予取出位置に移動する。

次に、図１１（ｅ）に示すように、基台５５を更に上方に取出ストローク量ＳＴ１分だけ移動させる。ここで、下側のフォーク５４ｂが上方に取出ストローク量ＳＴ１分だけ移動することにより、フープ２０のウエハ載置部材２２上にある他のウエハＷをこの下側のフォーク５４ｂが裏面から持ち上げ、当該下側のフォーク５４ｂが他のウエハＷを保持するようになる。

最後に、下側のフォーク５４ｂを後退水平運動させる。このことにより、図１１（ｆ）に示すように、下側のフォーク５４ｂもフープ２０から退避する。このようにして、第１のウエハ搬送装置５０によりフープ２０から上下方向に隣り合う２枚のウエハＷを取り出す一連の動作が終了する。

なお、受け渡しユニット３０からフープ２０にウエハＷを戻す際における、第１のウエハ搬送装置５０に保持された２枚のウエハＷをフープ２０に移載するときの一連の動作は、図１１（ａ）〜（ｆ）に示すような上述の一連の動作を逆の順番に（図１１（ｆ）〜（ａ）の順番で）行うような動作となる。

次に、第１のウエハ搬送装置５０に保持された２枚のウエハＷを受け渡しユニット３０に移載するときの一連の動作の詳細について図１２（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。

まず、図１２（ａ）に示すように、第１のウエハ搬送装置５０が受け渡しユニット３０に接近する。この際に、上側のフォーク５４ａが予載置位置と同じ高さレベルとなるよう、予め基台５５が上下方向に移動している。ここで、予載置位置とは、フォーク５４ａ（５４ｂ）が保持しているウエハＷが載置されるべき箇所の真上の位置であって、当該フォーク５４ａ（５４ｂ）がウエハＷを受け渡しユニット３０の各突起部材３３ａ（３３ｂ）に移しかえるために行う下降運動の開始位置のことをいう。上側のフォーク５４ａが予載置位置と同じ高さレベルにあるときに、この上側のフォーク５４ａが保持している一のウエハＷの底面と受け渡しユニット３０の一の突起部材３３ａとの間の距離Ｒ２は、前述の載置ストローク量ＳＴ２よりも小さくなっている。

次に、上側のフォーク５４ａを前進水平運動させ、図１２（ｂ）に示すように、この上側のフォーク５４ａを予載置位置に移動させる。この際に、下側のフォーク５４ｂは静止させたままであり、この下側のフォーク５４ｂは受け渡しユニット３０から離間している。

次に、図１２（ｃ）に示すように、基台５５を下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動させる。ここで、上側のフォーク５４ａが下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動することにより、上側のフォーク５４ａにより裏面が支持された一のウエハＷが受け渡しユニット３０の一の突起部材３３ａに受け渡されることとなる。
また、下側のフォーク５４ｂも下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動する。ここで、第２のピッチＰ２がフォークピッチＰ３と載置ストローク量ＳＴ２との合計の大きさとなっていることにより、下側のフォーク５４ｂが保持している他のウエハＷの底面と受け渡しユニット３０の他の突起部材３３ｂとの間の距離が前述の距離Ｒ２と同じ大きさとなる（図１２（ａ）（ｃ）参照）。このことにより、下側のフォーク５４ｂも自動的に予載置位置と同じ高さレベルに移動することとなる。

次に、上側のフォーク５４ａを後退水平運動させ、同時に、下側のフォーク５４ｂを前進水平運動させる。このことにより、図１２（ｄ）に示すように、上側のフォーク５４ａが受け渡しユニット３０から退避するとともに、下側のフォーク５４ｂが他の突起部材３３ｂの真上にある予載置位置に移動する。

次に、図１２（ｅ）に示すように、基台５５を更に下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動させる。ここで、下側のフォーク５４ｂが下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動することにより、下側のフォーク５４ｂにより裏面が支持された他のウエハＷが受け渡しユニット３０の他の突起部材３３ａに受け渡されることとなる。

最後に、下側のフォーク５４ｂを後退水平運動させる。このことにより、図１２（ｆ）に示すように、下側のフォーク５４ｂも受け渡しユニット３０から退避する。このようにして、第１のウエハ搬送装置５０に保持された２枚のウエハＷを受け渡しユニット３０に移載する一連の動作が終了する。

なお、受け渡しユニット３０からフープ２０にウエハＷを戻す際における、第１のウエハ搬送装置５０により受け渡しユニット３０からウエハＷが取り出されるときの一連の動作は、図１２（ａ）〜（ｆ）に示すような上述の一連の動作を逆の順番に（図１２（ｆ）〜（ａ）の順番で）行うような動作となる。

以上のように本実施の形態のウエハ搬送装置５０によれば、各フォーク５４ａ，５４ｂは上下方向に予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するようフォーク支持部材５３に設けられており、各フォーク５４ａ（５４ｂ）がフープ２０からウエハＷを取り出す際に当該ウエハＷの下方にある予取出位置から予め設定された取出ストローク量ＳＴ１だけ上方に移動することによりこのウエハＷを持ち上げて支持するようになっており、上記のフォークピッチＰ３はフープ２０に収容された複数のウエハＷ間の第１のピッチＰ１と取出ストローク量ＳＴ１との合計の大きさに設定されている。

このことにより、ウエハ搬送装置５０がフープ２０から複数のウエハＷを取り出すにあたり、隣り合う２つのフォーク５４ａ，５４ｂについて、まず上側のフォーク５４ａを前進水平運動させて当該上側のフォーク５４ａを予取出位置に移動させ、次に、上側のフォーク５４ａと下側のフォーク５４ｂを上方向に同時に移動させ、上側のフォーク５４ａにウエハＷを持ち上げさせてこのウエハＷを支持させ、その後、上側のフォーク５４ａの後退水平運動および下側のフォーク５４ｂの前進水平運動を同時に行わせ、上側のフォーク５４ａをフープ２０から退避させるとともに下側のフォーク５４ｂを予取出位置に移動させ、その後、上側のフォーク５４ａと下側のフォーク５４ｂを更に上方向に同時に移動させ、下側のフォーク５４ｂにウエハＷを持ち上げさせてこのウエハＷを支持させることができるようになる。

ここで、ウエハＷのフープ２０からの取り出し工程において上側のフォーク５４ａの後退水平運動および下側のフォーク５４ｂの前進水平運動を同時に行わせることにより、一本のフォークでウエハＷの搬送を行う場合と比較して、ウエハ搬送装置５０がフープ２０から複数のウエハＷを取り出す時間を短縮することができる。しかも、この際に、ウエハ搬送装置５０は、隣り合う２つのフォーク５４ａ，５４ｂに関して、フープ２０における上下方向に隣り合う２枚のウエハＷを取り出させるようにすることができる。このことにより、フープ２０において上方または下方から順にウエハＷを取り出すことができる。

また、各フォーク５４ａ，５４ｂは、保持しているウエハＷを受け渡しユニット３０に移載する際に当該ウエハＷが載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から予め設定された載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に移動することによりこのウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるようになっており、各フォーク５４ａ，５４ｂ間のフォークピッチＰ３は受け渡しユニット３０における第２のピッチＰ２から載置ストローク量ＳＴ２を減じた大きさとなっている。

このことにより、ウエハ搬送装置５０に保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるにあたり、隣り合う２つのフォーク５４ａ，５４ｂについて、まずウエハＷを保持している上側のフォーク５４ａを前進水平運動させて当該上側のフォーク５４ａを予載置位置に移動させ、次に、上側のフォーク５４ａと下側のフォーク５４ｂを下方向に同時に移動させ、上側のフォーク５４ａに保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえ、その後、上側のフォーク５４ａの後退水平運動および下側のフォーク５４ｂの前進水平運動を同時に行わせ、上側のフォーク５４ａを受け渡しユニット３０から退避させるとともにウエハＷを保持している下側のフォーク５４ｂを予載置位置に移動させ、その後、上側のフォーク５４ａと下側のフォーク５４ｂを更に下方向に同時に移動させ、下側のフォーク５４ｂに保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえることができるようになる。

ここで、ウエハＷの受け渡しユニット３０への移しかえ工程において上側のフォーク５４ａの後退水平運動および下側のフォーク５４ｂの前進水平運動を同時に行わせることにより、一本のフォークでウエハＷの搬送を行う場合と比較して、ウエハ搬送装置５０が複数のウエハＷを受け渡しユニット３０へ移しかえる時間を短縮することができる。このことにより、ウエハ搬送装置５０は、フープ２０から受け渡しユニット３０へのウエハＷの搬送をより迅速に行うことができるようになる。

本実施の形態における基板処理システム１０は、上述のようなウエハ搬送装置５０を備えている。このため、フープ２０から受け渡しユニット３０へのウエハＷの搬送をより迅速に行うことができることにより、基板処理システム１０におけるスループット（処理能力）を向上させることができる。

なお、本実施の形態による基板処理システム１０は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。例えば、第１のウエハ搬送装置５０が有するフォークの本数は２本に限定されることはなく、第１のウエハ搬送装置５０が３本以上のフォークを有していてもよい。この場合には、各フォークはそれぞれ上下方向に互いにフォークピッチＰ３分だけ離間して並ぶようフォーク支持部材５３に設けられる。また、各フォークがフープ２０からそれぞれウエハＷを取り出す際に、最初に最も上方にあるフォークがフープ２０からウエハＷを取り出し、この最も上方にあるフォークが後退水平運動を行うとともに上から２番目のフォークが前進水平運動を行い、次にこのような上から２番目のフォークがフープ２０からウエハＷを取り出し、その後、上から２番目のフォークが後退水平運動を行うとともに上から３番目のフォークが前進水平運動を行う。このようにして、上方のフォークから順番に、互いに隣り合う２つのフォークについて一方が後退水平運動を行うと同時に他方が前進水平運動を行うようにして、各フォークがフープ２０からそれぞれウエハＷを取り出すようにする。この際に、例えばフォークの本数が４本である場合には、フープ２０において上下方向で連続的に並んだ４枚のウエハＷが取り出されることとなる。

同様に、第１のウエハ搬送装置５０が３本以上のフォークを有している場合において、各フォークに保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるにあたり、上方のフォークから順番に、互いに隣り合う２つのフォークについて一方が後退水平運動を行うと同時に他方が前進水平運動を行うようにして、各フォークに保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０の突起部材３３上に移載するようにする。

〔第２の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図１３は、本実施の形態の基板処理システムにおけるウエハ搬送装置からウエハが受け渡しユニットに移載されるときの他の一連の動作を連続的に示す概略図である。

本実施の形態の基板処理システム１０は、第２のピッチＰ２がフォークピッチＰ３と載置ストローク量ＳＴ２との合計の大きさである代わりに第２のピッチＰ２とフォークピッチＰ３とが略同一の大きさとなっている点が異なるのみであり、他は実質的に図１乃至図１２に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
本実施の形態において、図１乃至図１２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

第１のウエハ搬送装置５０について、保持しているウエハＷを各フォーク５４ａ，５４ｂが受け渡しユニット３０に移しかえる際の状況について説明すると、まず、ウエハＷが載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に各フォーク５４ａ，５４ｂを同時に移動させ、次に、基台５５を予め設定された載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に移動させることにより、各フォーク５４ａ，５４ｂを予載置位置から載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に同時に移動させるようになっている。ここで、この各フォーク５４ａ，５４ｂの下方への移動過程において、各フォーク５４ａ，５４ｂ上にあるウエハＷの底面に受け渡しユニット３０の突起部材３３の頂部が接触することとなり、これらのウエハＷが受け渡しユニット３０に移載されることとなる。

第１のウエハ搬送装置５０がこのような動作を行うことができるようにするためには、受け渡しユニット３０におけるウエハＷの第２のピッチＰ２を、第１のウエハ搬送装置５０におけるフォークピッチＰ３とほぼ同じ大きさとなるよう設定する必要がある。具体的には、第２のピッチＰ２およびフォークピッチＰ３がそれぞれ約１６．５ｍｍに設定される。

次に、本実施の形態の第１のウエハ搬送装置５０に保持された２枚のウエハＷを受け渡しユニット３０に移載するときの一連の動作の詳細について図１３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、第１のウエハ搬送装置５０が受け渡しユニット３０に接近する。この際に、上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂがそれぞれ予載置位置と同じ高さレベルとなるよう、予め基台５５が上下方向に移動している。上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂがそれぞれ予載置位置と同じ高さレベルにあるときに、この上側のフォーク５４ａが保持している一のウエハＷの底面と受け渡しユニット３０の一の突起部材３３ａとの間の距離Ｒ２は、前述の載置ストローク量ＳＴ２よりも小さくなっている。また、第２のピッチＰ２とフォークピッチＰ３が略同一の大きさであるので、下側のフォーク５４ｂが保持している他のウエハＷの底面と受け渡しユニット３０の他の突起部材３３ｂとの間の距離は、上記距離Ｒ２と略同一の大きさとなっている（図１３（ａ）参照）。

次に、上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂを同時に前進水平運動させ、図１３（ｂ）に示すように、これらの上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂを予載置位置に移動させる。

次に、図１３（ｃ）に示すように、基台５５を下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動させる。ここで、上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂがそれぞれ下方に載置ストローク量ＳＴ２分だけ移動することにより、上側のフォーク５４ａにより裏面が支持された一のウエハＷが受け渡しユニット３０の一の突起部材３３ａに受け渡されるとともに、下側のフォーク５４ｂにより裏面が支持された他のウエハＷが受け渡しユニット３０の他の突起部材３３ｂに受け渡されることとなる。

最後に、上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂを同時に後退水平運動させる。このことにより、図１３（ｄ）に示すように、上側のフォーク５４ａおよび下側のフォーク５４ｂがそれぞれ受け渡しユニット３０から退避する。このようにして、第１のウエハ搬送装置５０に保持された２枚のウエハＷを受け渡しユニット３０に移載する一連の動作が終了する。

以上のように本実施の形態のウエハ搬送装置５０によれば、各フォーク５４ａ（５４ｂ）は、保持しているウエハＷを受け渡しユニット３０に載置する際に当該ウエハＷが載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から予め設定された載置ストローク量ＳＴ２だけ下方に移動することによりこのウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるようになっており、各フォーク５４ａ，５４ｂ間のフォークピッチＰ３は受け渡しユニット３０における第２のピッチＰ２と略同一の大きさとなっている。

このことにより、ウエハ搬送装置５０に保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえるにあたり、まずウエハＷを保持している全てのフォーク５４ａ，５４ｂを同時に前進水平運動させてこれらのフォーク５４ａ，５４ｂを予載置位置に各々移動させ、その後、全てのフォーク５４ａ，５４ｂを下方向に同時に移動させ、これらのフォーク５４ａ，５４ｂに保持された各ウエハＷをそれぞれ受け渡しユニット３０に移しかえ、その後、全てのフォーク５４ａ，５４ｂの後退水平運動を同時に行わせ、これらのフォーク５４ａ，５４ｂをそれぞれ受け渡しユニット３０から退避させることができるようになる。

ここで、ウエハＷの受け渡しユニット３０への移しかえ工程において全てのフォーク５４ａ，５４ｂの前進水平運動および後退水平運動をそれぞれ同時に行わせ、さらに一回の各フォーク５４ａ，５４ｂの下方への移動によりこれらのフォーク５４ａ，５４ｂに保持された全てのウエハＷについて受け渡しユニット３０への移しかえを一括して行っているので、第１の実施の形態に示されるような上側のフォーク５４ａの後退水平運動と下側のフォーク５４ｂの前進水平運動とを同時に行う方法と比較して、ウエハ搬送装置５０が複数のウエハＷを受け渡しユニット３０へ移しかえる時間を更に短縮することができる。このことにより、ウエハ搬送装置５０は、フープ２０から受け渡しユニット３０へのウエハＷの搬送をより一層迅速に行うことができるようになる。

なお、本実施の形態による基板処理システム１０は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。例えば、第１のウエハ搬送装置５０が有するフォークの本数は２本に限定されることはなく、第１のウエハ搬送装置５０が３本以上のフォークを有していてもよい。この場合には、各フォークはそれぞれ上下方向に互いにフォークピッチＰ３分だけ離間して並ぶようフォーク支持部材５３に設けられる。また、各フォークに保持されたウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえる際に、各々ウエハＷを保持している３本以上の全てのフォークに同時に前進水平運動を行わせ、次に全てのフォークが下方に同時に移動することによりこれらのフォークから各々のウエハＷを受け渡しユニット３０に移しかえ、その後全てのフォークに同時に後退水平運動を行わせることにより、各フォークに保持されたウエハＷを短時間で受け渡しユニット３０に移しかえることができる。

〔第３の実施の形態〕
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の基板処理システム１０は、フープ２０における各ウエハＷ間の第１のピッチＰ１と、第１のウエハ搬送装置５０におけるフォークピッチＰ３および取出ストローク量ＳＴ１の関係が特に規定されていない点が異なるのみであり、他は実質的に図１３に示す第２の実施の形態と同様の構成を有している。
本実施の形態において、図１３に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態の基板処理システム１０について、受け渡しユニット３０におけるウエハＷ間の第２のピッチＰ２は、第１の実施の形態と同様に約２３ｍｍまたはこれより大きな値に予め設定されている。そして、第２の実施の形態において説明したように、受け渡しユニット３０におけるウエハＷの第２のピッチＰ２および第１のウエハ搬送装置５０におけるフォークピッチＰ３は、当該第２のピッチＰ２とフォークピッチＰ３とがほぼ大きさとなるよう、それぞれ設定されている。具体的には、第１のウエハ搬送装置５０におけるフォークピッチＰ３が約２３ｍｍまたはこれより大きな値に設定される。

ここで、基板処理システム１０のフープ２０における第１のピッチＰ１は約１０ｍｍに予め設定されており、このフープ２０におけるウエハＷの収容枚数の都合上、この第１のピッチＰ１をこれ以上大きくすることはできないようになっている。このため、第１のウエハ搬送装置５０がフープ２０から複数のウエハＷを取り出すにあたり、各々のフォーク５４ａ（５４ｂ）が他のフォークと連動することなくそれぞれ単独でフープ２０からウエハＷを取り出すようになっている。

すなわち、フープ２０からウエハＷを取り出すにあたり、上側のフォーク５４ａにまず前進水平運動を行わせ、次に、この上側のフォーク５４ａを上方に移動させ、当該上側のフォーク５４ａにウエハＷを持ち上げさせてこのウエハＷを保持させ、そして、上側のフォーク５４ａに後退水平運動を行わせる。その後、下側のフォーク５４ｂが予取出位置と略同一の高さレベルとなるよう基台５５を高さ方向に移動させ、下側のフォーク５４ｂに前進水平運動を行わせ、次に、この下側のフォーク５４ｂを上方に移動させ、当該下側のフォーク５４ｂにウエハＷを持ち上げさせてこのウエハＷを保持させ、最後に、下側のフォーク５４ｂに後退水平運動を行わせる。このように、本実施の形態の基板処理システム１０によれば、第１のウエハ搬送装置５０がフープ２０から複数のウエハＷを取り出す工程については、第１の実施の形態よりも時間がかかってしまう。しかしながら、第１のウエハ搬送装置５０に保持されたウエハＷの受け渡しユニット３０への移しかえについては、第１の実施の形態よりも時間を短縮することができる。

本実施の形態の基板処理システム１０およびウエハ搬送装置５０によれば、一本のフォークでウエハＷの搬送を行う場合と比較して、ウエハ搬送装置５０が複数のウエハＷを受け渡しユニット３０へ移しかえる時間を短縮することができる。このことにより、ウエハ搬送装置５０は、フープ２０から受け渡しユニット３０へのウエハＷの搬送をより迅速に行うことができるようになる。

本発明の一の実施の形態の基板処理システムの構成を示す概略側面図である。 図１の基板処理システムのＡ−Ａ矢視による横断面図である。 図１の基板処理システムのＢ−Ｂ矢視による横断面図である。 図１の基板処理システムのＣ−Ｃ矢視による縦断面図である。 （ａ）は、図１の基板処理システムにおける、ウエハが収容された状態のフープの構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のフープにおいて１枚のウエハがウエハ搬送装置のフォークにより持ち上げられたときの状態を示す縦断面図である。 図５のフープのＤ−Ｄ矢視による横断面図である。 図１の基板処理システムにおける第１のウエハ搬送装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図７のウエハ搬送装置におけるフォークの構成を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すフォークのＦ−Ｆ矢視による縦断面図である。 図１の基板処理システムにおける受け渡しユニットの構成を示す側面図である。 （ａ）は、図１の基板処理システムにおける第２のウエハ搬送装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す第２のウエハ搬送装置のフォークの縦断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、図１の基板処理システムにおいて、ウエハ搬送装置によりフープからウエハが取り出されるときの一連の動作を連続的に示す概略図である。 （ａ）〜（ｆ）は、図１の基板処理システムにおいて、ウエハ搬送装置からウエハが受け渡しユニットに移載されるときの一連の動作を連続的に示す概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ウエハ搬送装置からウエハが受け渡しユニットに移載されるときの他の一連の動作を連続的に示す概略図である。 従来の基板処理システムの構成を示す概略側面図である。 図１４の基板処理システムのＥ−Ｅ矢視による横断面図である。

１０ 基板処理システム
１０ａ キャリアステーション
１０ｂ プロセスステーション
１５ 制御装置
２０ フープ
２１ ハウジング
２２ ウエハ載置部材
２２ａ 開口
２３ 窓部開閉機構
２５ 載置台
３０ 受け渡しユニット
３０ａ 上側領域
３０ｂ 下側領域
３１ ハウジング
３２ 仕切り部材
３３，３３ａ，３３ｂ 突起部材
３４ ウエハ周縁支持部材
３５ テーパ形状部材
４０ 処理チャンバー
５０ 第１のウエハ搬送装置
５１ 基体部材
５２ 垂直移動機構
５３ フォーク支持部材
５３ａ，５３ｂ 水平移動機構
５４ａ 上側のフォーク
５４ｂ 下側のフォーク
５４ｐ 保持部材
５５ 基台
５６ レール
５８ 制御部
６０ 第２のウエハ搬送装置
６１ 基体部材
６２ 垂直移動機構
６３ フォーク支持部材
６３ａ，６３ｂ 水平移動機構
６４ａ 上側のフォーク
６４ｂ 下側のフォーク
６４ｐ 保持部材
６５ 基台
６６ レール
７０ 基板処理システム
７０ａ キャリアステーション
７０ｂ プロセスステーション
８０ ウエハ搬送装置
８１ 基体部材
８２ 垂直移動機構
８３ フォーク支持部材
８４ フォーク
８５ 基台

Claims (4)

1. 複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第２基板収容部まで基板を搬送する基板搬送装置であって、
   前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、
   各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっており、前記フォークピッチＰ３は前記第２のピッチＰ２と略同一の大きさに設定されているような複数のフォークと、
   前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、
   を備え、
   基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出すとともに、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動し、保持した複数の基板を同時に前記第２基板収容部に移しかえるようになっていることを特徴とする基板搬送装置。
2. 複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から、複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第２基板収容部まで基板を搬送する、請求項１記載の基板搬送装置による基板搬送方法であって、
   基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出す工程と、
   前記基板搬送装置が複数の基板を保持した状態で当該基板搬送装置を前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動させる工程と、
   前記第２基板収容部における基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に基板を保持している全てのフォークを移動させる工程と、
   前記垂直移動機構が基台を下方に移動させることによって、全てのフォークを下方向に同時に移動させ、これらのフォークに保持された各基板をそれぞれ第２基板収容部に移しかえる工程と、
   全てのフォークの後退水平運動を同時に行い、これらのフォークをそれぞれ第２基板収容部から退避させる工程と、
   を備えたことを特徴とする基板搬送方法。
3. 複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から基板を取り出す基板搬送装置と、
   複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容し、前記基板搬送装置により搬送された基板が移載される第２基板収容部と、
   を備え、
   前記基板搬送装置は、前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっているような複数のフォークと、前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、を有し、
   前記基板搬送装置は、基板を１枚ずつ前記第１基板収容部から取り出すとともに、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動し、保持した複数の基板を同時に前記第２基板収容部に移しかえるようになっており、
   前記第２のピッチＰ２が前記フォークピッチＰ３と略同一の大きさとなるよう、第２のピッチＰ２およびフォークピッチＰ３がそれぞれ設定されていることを特徴とする基板処理システム。
4. 複数の基板を上下方向に互いに第１のピッチＰ１分だけ離間させて積み重ねるよう収容する第１基板収容部から基板を取り出す基板搬送装置と、
   複数の基板を上下方向に互いに前記第１のピッチＰ１よりも大きな第２のピッチＰ２分だけ離間させて積み重ねるよう収容し、前記基板搬送装置により搬送された基板が移載される第２基板収容部と、
   を備え、
   前記基板搬送装置は、前記第１基板収容部および第２基板収容部に対して上下方向に移動自在なフォーク支持部と、各々が互いに独立して水平方向に移動自在となるよう前記フォーク支持部に設けられた、基板を保持する複数のフォークであって、各フォークは上下方向に互いに予め設定されたフォークピッチＰ３分だけ離間するよう前記フォーク支持部に設けられており、各フォークが保持している基板を第２基板収容部に移載する際に当該基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置から下方に移動することによりこの基板を第２基板収容部に移しかえるようになっているような複数のフォークと、前記複数のフォークが一体的に前記フォーク支持部を介して設けられた基台を上下方向に移動させることにより、前記複数のフォークを同時に上下方向に駆動させる垂直移動機構と、を有し、
   前記基板搬送装置は、複数の基板を保持した状態で前記第１基板収容部から前記第２基板収容部まで移動するようになっており、
   第１基板収容部から基板を取り出すにあたり、基板を１枚ずつ第１基板収容部から取り出し、各フォークに保持された基板を第２基板収容部に移しかえるにあたり、基板を保持している全てのフォークを同時に前進水平運動させてそれぞれ各基板が載置されるべき箇所の上方にある予載置位置に各々移動させ、その後、全てのフォークを下方向に同時に移動させ、これらのフォークに保持された各基板をそれぞれ第２基板収容部に移しかえ、その後、全てのフォークの後退水平運動を同時に行い、これらのフォークをそれぞれ第２基板収容部から退避させることができるよう、前記基板搬送装置の各フォークの制御を行う制御装置が設けられていることを特徴とする基板処理システム。

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