DE19910478C2 - Substrattransportverfahren und Substratbearbeitungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Substrattransportverfahren zum Transportieren eines Substrates zu einem Bearbeitungsbereich, um die Oberflä­ che des Substrates zu reinigen, und sie bezieht sich weiterhin auf ein Substrat­ bearbeitungssystem.

Bei einem photolithographischen Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauele­ menten ist es sehr wichtig, die Oberfläche des Wafers rein zu halten. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, da Verunreinigungen, wie z. B. Partikel, organi­ sche Substanzen und metallische Ionen an der Oberfläche des Wafers haften, und diese ein Schaltbild der Halbleiterbauelemente signifikant schädigen können. Dementsprechend wird bei einem photolithographischen Verfahren die Oberflä­ che des Wafers gewöhnlicherweise gereinigt, wenn es notwendig ist. Die Verun­ reinigungen werden von dem Wafer z. B. durch Bürsten mittels einer Bürste ent­ fernt, wobei eine chemische Waschlösung auf die Oberfläche des Wafers gege­ ben wird. Eine derartige Waschbehandlung wird üblicherweise in einer Waschvorrichtung durchgeführt, die mit einem Rotationsspannfutter und einer Rotations­ bürste ausgestattet ist.

In der DE-OS 42 10 110 A1 ist eine Verschlußeinrichtung für eine Halbleiterein­ richtung-Herstellungsvorrichtung offenbart, bei der der Raum zwischen der Be­ arbeitungskammer und dem Tragbauteil mit einem Vakuumbalg abgedichtet wird.

In der DE-PS 37 45 134 C2 ist ein Verfahren zum Transport eines Wafers be­ schrieben, bei dem der Wafer und nicht die Transportschaufel in die für den Transport des Wafers zum Zielort erforderliche zentrale Position gebracht wird. Auf diese Weise wird jeglicher Kontakt der Kanten des Wafers mit einem Schiff­ chen oder einer Kassette zum Tragen des Wafers vermieden.

Wie z. B. aus der US-PS 5,700,127 bekannt und in Fig. 1 gezeigt, hat ein kon­ ventionell verwendetes Substratbearbeitungssystem 100 einen Bearbeitungsbe­ reich 104 zum Waschen der Oberfläche des Wafers W mit einer chemischen Lö­ sung und Trocknen desselben, und einen Substrattransportarmmechanismus 105 zum Transportieren des Wafers zu dem Bearbeitungsbereich 104. Der Bearbei­ tungsbereich 104 hat drei Bearbeitungseinheiten 101, 102, 103. Die Substrat­ transportvorrichtung 105 hat drei Arme 106a, 106b, 106c. Die Bearbeitungsein­ heiten 101, 102, 103 haben jeweils Zuführ-/Entnahmeöffnungen 101a, 102a, 103a. Der Wafer W wird jeweils durch die Zuführ-/Entnahmeöffnungen 101, 102a, 103a den Einheiten 101, 102, 103 zugeführt bzw. aus ihnen entnommen.

Die Substrattransportvorrichtung 105 hat einen X-Achsen-Antriebsmechanismus zum Bewegen eines Armteiles 106 in eine X-Achsen-Richtung, einen Z-Achsen- Antriebsmechanismus 107 zum Bewegen des Armteils 106 in eine Z-Achsen- Richtung, einen θ-Achsen-Antriebsmechanismus zum Drehen des Armteils 106 um die Z-Achse, und einen Vorwärts- und Rückwärts-Bewegungsmechanismus zum Bewegen eines jeden der Arme 106a, 106b, 106c in Rückwärtsrichtung und Vorwärtsrichtung. Der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 107 hat eine einzige Kugelumlaufspindel 110, deren Drehbewegung durch einen Motor 109 angetrieben wird. Der Motor 109 und die Kugelumlaufspindel 110 sind von einer Abdeckung 108 in einer expandierbaren Balgform umgeben.

Wenn jedoch der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 107 über einen langen Zeit­ raum eingesetzt wird, werden manchmal Partikel von der Abdeckung 108 in Form eines Balges erzeugt, die auch auf dem Wafer haften bleiben.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die vertikale Öffnungslänge der Zuführ- /Entnahmeöffnung 101a in der konventionellen Vorrichtung größer als die verti­ kale Abmessung einer Anordnung von drei Armen 106a, 106b, 106c. Somit ist es wahrscheinlich, dass die Partikel in die Bearbeitungseinheit 101 eindringen, wenn der Wafer W zugeführt bzw. entnommen wird.

Zusätzlich wird ein Verschluß 130 über eine große Distanz bewegt und somit ist eine lange Zeitspanne erforderlich, um die Zuführ-/Entnahmeöffnung 101a zu öffnen bzw. zu schließen. Als ein Ergebnis hiervon verringert sich der Durchsatz der Bearbeitung. Weiterhin nimmt es einen langen Zeitraum in Anspruch, zwi­ schen den an der obersten Stufe angeordneten ersten Arm 106a und den an un­ terster Stufe angeordneten dritten Arm 106c umzuwechseln, so dass der Durchsatz verringert ist.

Aus der DE-OS 39 09 669 A1 ist ein Verfahren zum Transportieren eines Sub­ strates unter Verwendung einer Substrattransportvorrichtung mit mindestens einem ersten Arm, einer Vielzahl von Bearbeitungseinheiten von denen jede mit einer Zuführ-/Entnahmeöffnung zum Zuführen und Entnehmen des Substrates ausgestattet ist, offenbart. Bei dem Verfahren werden Daten der Bearbeitungs­ bedingungen zum Bearbeiten des Substrates eingegeben. Die Überführung eines Wafers zwischen verschiedenen Bauteilen erfolgt mittels eines Greifers, der längs einer vertikalen Ebene bewegbar ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Substrattransportverfahren und ein Substratbearbeitungssystem bereitzustellen, mittels derer die Zeit für das Zu­ führen in eine Bearbeitungseinheit und das Entnehmen daraus verringert ist, wo­ durch der Durchsatz erhöht wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Transportieren eines Substrats unter Verwendung einer Substrattransportvorrichtung bereitgestellt, die aufweist:

• - mindestens einen ersten, zweiten und dritten Arm, die vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind,
• - eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten, von denen jede mit einer Zuführ-/Entnahmeöffnung zum Zuführen und Entnehmen des Sub­ strates ausgestattet ist,

wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Eingeben von Daten der Bearbeitungsbedingungen zum Bearbeiten des Substrates;
• b) Bestimmen, ob eine Anzahl von Bearbeitungseinheiten, die für die Bearbeitung des Substrates erforderlich ist, eine gerade oder unge­ rade Zahl ist;
• c) wenn aus der Bestimmung des Schrittes b) eine ungerade Anzahl re­ sultiert,
  das Substrat gemäß den nachfolgend aufgeführten Schritten (d1) bis (i1) transportiert wird:
  • 1. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einem Substratzuführ-/entnahmebereich;
  • 2. Zuführen bzw. Laden des Substrates durch den zweiten Arm in eine Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
  • 3. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm aus einer Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer; ausgenommen, es liegt eine letzte Bearbeitungseinheit vor;
  • 4. Zuführen des Substrates durch den dritten Arm in eine Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer;
  • 5. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einer Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer; und
  • 6. Entnehmen des Substrates aus der letzten Bearbei­ tungseinheit durch den ersten Arm und Zuführen des Substrates durch den ersten Arm in den Zuführ- /Entnahmebereich; und
• d) wenn aus der Bestimmung des Schrittes b) eine gerade Anzahl re­ sultiert,
  • - Transportieren des Substrates gemäß den nachfolgend aufge­ führten Schritten (d2) bis (i2);
    • 1. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm aus dem Zuführ-/Entnahmebereich;
    • 2. Zuführen des Substrates durch den dritten Arm in eine Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
    • 3. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einer Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
    • 4. Zuführen des Substrates durch den zweiten Arm in eine Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer;
    • 5. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm aus einer Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer, ausgenommen, es handelt sich um eine letzte Bearbei­ tungseinheit; und
    • 6. Entnehmen des Substrates durch den ersten Arm aus der letzten Bearbeitungseinheit und Zuführen des Sub­ strates durch den ersten Arm in den Zuführ- /Entnahmebereich.

Dabei kann ein zweites Substrat, das als nächstes verwendet werden soll, aus dem Substratzuführ-/entnahmebereich bereits im voraus durch den zweiten Arm während einer Zeitdauer von Schritt (e1) bis (f1) entnommen werden.

Darüberhinaus kann das zweite Substrat von einer Bearbeitungseinheit mit einer Nummer ungerader Parität bereits im voraus durch den dritten Arm während ei­ ner Zeitdauer von Schritt (g1) bis (h1) entnommen werden.

Weiterhin kann das zweite Substrat von dem Substratzuführ-/entnahmebereich bereits im voraus durch den dritten Arm während einer Zeitdauer von dem Schritt (g2) bis (h2) aus einer Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer ent­ nommen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Substratbearbeitungssystem bereit­ gestellt, das folgendes aufweist:

• - einen Substratzuführ-/entnahmebereich zum Aufnehmen einer Vielzahl von Substraten und sequentielles, vereinzeltes Ausgeben der Substrate;
• - einen Bearbeitungsbereich (3, 3A), mit einer Vielzahl von Bearbeitungsein­ heiten, von denen jede eine Zuführ-/Entnahmeöffnung zum Zuführen und Entnehmen des Substrates aufweist;
• - eine Substrattransportvorrichtung, die mindestens einen ersten, zweiten und dritten Arm aufweist, die jeweils beweglich zwischen dem Substratzu­ führ-/entnahmebereich und dem Bearbeitungsbereich und die vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind, wobei die Substrattransportvorrichtung einen Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsmechanismus für die Arme, zum Bewegen eines jeden des ersten, zweiten und dritten Arms in Rück­ wärts- und Vorwärtsrichtung, aufweist,
• - einen Kontroll- bzw. Steuerbereich zum Kontrollieren bzw. Steuern einer Betätigung der Substrattransportvorrichtung; und
• - Dateneingabemitteln zum Eingeben der Daten der Bearbeitungsbedingun­ gen des Substrates in den Steuerbereich,

Der Steuerbereich steuert die Substrattransportvorrichtung durch

• - Bestimmen auf Basis der Daten der Bearbeitungsbedingungen, ob eine Nummer von Bearbeitungseinheiten, die für die Bearbeitung des Substrates erforderlich ist, eine gerade oder ungerade Zahl ist;
• - wenn aus der Bestimmung des Schrittes b) eine ungerade Anzahl resul­ tiert,
  Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einem Sub­ stratzuführ-/entnahmebereich;
  Zuführen bzw. Laden des Substrates durch den zweiten Arm in eine Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
  Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm aus einer Bearbei­ tungseinheit mit einer ungeraden Nummer; ausgenommen der Fall, dass es sich um eine letzte Bearbeitungseinheit handelt;
  Zuführen des Substrates durch den dritten Arm in eine Bearbei­ tungseinheit mit einer geraden Nummer;
  Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einer Bearbei­ tungseinheit mit einer geraden Nummer;
  Entnehmen, des Substrates durch den ersten Arm aus der letzten Bearbeitungseinheit; und weiterhin
  Zuführen des Substrates durch den ersten Arm in den Substratzu­ führ-/Entnahmebereich; und
• - wenn aus der Bestimmung eine gerade Nummer resultiert,
  Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm aus dem Substrat­ zuführ-/entnahmebereich;
  Zuführen des Substrates durch den dritten Arm zu einer Bearbei­ tungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
  Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm aus einer Bear­ beitungseinheit mit einer ungeraden Nummer;
  Zuführen des Substrates durch den zweiten Arm zu einer Bearbei­ tungseinheit mit einer geraden Nummer;
  Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm von einer Bearbei­ tungseinheit mit einer geraden Nummer, ausgenommen der Fall, dass es sich um eine letzte Bearbeitungseinheit handelt;
  Entnehmen des Substrates durch den ersten Arm aus der letzten Bearbeitungseinheit; und weiterhin
  Zuführen des Substrates durch den ersten Arm in den Substratzu­ führ-/Entnahmebereich.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Zeit, die für die Zuführung des Substrates in die Bearbeitungseinheit bzw. die Entnahme des Substrates aus der Bearbeitungseinheit erforderlich ist, zu verringern. Der Öffnungsbereich der Zuführungs- und Entnahmeöffnung ist verringert. Es ist dementsprechend mög­ lich, zu verhindern, dass eine innere Atmosphäre der Bearbeitungseinheit, die chemische Substanz(en) enthält, in eine äußere Atmosphäre gelangt, und weiter­ hin das Eindringen von Partikeln in den Innenraum der Bearbeitungseinheit auf ein Minimum zu reduzieren.

Unabhängig von der Anzahl der Bearbeitungseinheiten, das heißt, unabhängig, ob es eine gerade oder ungerade Anzahl ist, kann der Armteil nur um die Wegstrec­ ke bewegt werden, die zwei Schritten in der letzten Bearbeitungseinheit ent­ spricht. Dementsprechend ist der Durchsatz erhöht und die Haltbarkeit der Sub­ strattransportvorrichtung verbessert. Als ein Ergebnis hiervon wird erfolgreich eine Energieeinsparung des Substratbearbeitungssystems erreicht.

Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend in der Beschrei­ bung weiter erläutert und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich, oder können durch Anwendung bzw. Einsatz der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können durch die nachfolgend be­ schriebenen Mittel und Kombinationen realisiert werden.

Die beiliegenden Zeichnungen, die in der Beschreibung angeführt werden, zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der vorstehenden allgemeinen Be­ schreibung und der nachstehend detaillierten Beschreibung als Erklärung der Erfindung.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Substrattransportvorrichtung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der herkömmlichen Substrat­ transportvorrichtung;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein Substratbearbeitungssystem zum Waschen eines Wafers;

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Substratbearbei­ tungssystems zum Waschen eines Wafers;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Substrattrans­ portvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Querschnittansicht eines Rückwärts- und Vor­ wärtsbewegungsmechanismus für die Arme aus Sicht einer Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsrichtung;

Fig. 7 ist eine Ansicht, die einen wesentlichen Teil des Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsmechanismus für die Arme zeigt;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Substrattransportvor­ richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Blockdiagramm peripherer Elemente;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht der Substrattransportvorrich­ tung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung mit einem Blockdiagramm peripherer Elemente;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer konzentrisch angeordneten mehrstufigen Abdeckung zum Abdecken eines anhebbaren Mechanismus;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer Wascheinheit zum Waschen einer Oberfläche eines Wafers mit einer chemischen Lösung, zusammen mit einem Blockdiagramm peripherer Elemente;

Fig. 12 ist eine Draufsicht auf einen Arm und ein Rotations­ spannfutter;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht einer Substratüber­ führungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, zusammen mit einem Blockdiagramm peripherer Elemente;

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht der Substrattrans­ portvorrichtung und der Wascheinheit;

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht einer Substrattransport­ vorrichtung, die gegenüber bzw. vor der Wascheinheit angeordnet ist.

Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte eines Verfah­ rens zum Transportieren eines Substrates gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17A bis 17F sind perspektivische Ansichten, die die Sub­ stratüberführungsvorrichtung und die Wascheinheit zeigt, um zu verdeutlichen, wie ein Wafer überführt wird, wenn eine ungerade Anzahl von Schritten für das Waschverfahren erforderlich ist;

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte eines Verfah­ rens zum Transportieren eines Substrates gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 19A bis 19D sind perspektivische Ansichten, welche die Sub­ stratüberführungsvorrichtung und die Wascheinheit zei­ gen, um zu erläutern, wie ein Wafer überführt wird, wenn eine gerade Anzahl von Schritten für das Wasch­ verfahren erforderlich ist; und

Fig. 20 ist eine Draufsicht auf ein Substratbearbeitungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläu­ tert.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt hat ein Substratbearbeitungssys­ tem 1 einen Zuführ-/Entnahmebereich 2, einen Bearbeitungsbereich 3 und einen Überführungsbereich 5. Der Zuführ-/Entnahmebereich 2, der als ein Substratzuführungs-/Entnahmebereich bzw. Sub­ stratlade-/entladebereich dient, weist einen Tisch 2a auf, der sich in die X-Achsen-Richtung erstreckt. An einer Vorderflächen­ seite des Tisches 2A ist ein (nicht gezeigter) Kassettentrans­ portdurchlass angeordnet. Eine Kassette C wird entlang des Transportdurchlasses mittels eines (nicht gezeigten) Transport­ roboters transportiert und auf den Tisch 2a gesetzt. Zum Bei­ spiel werden zwei oder drei Kassetten C auf dem Tisch 2a aufge­ baut. 25 Lagen Wafer bzw. Halbleiterscheiben W, die einen Satz bilden, werden in jeder Kassette untergebracht.

Erste, zweite, und dritte Bearbeitungseinheiten 6, 7, 8 sind Seite an Seite in der genannten Reihenfolge in dem Bearbeitungs­ bereich 3 angeordnet. Vierte, fünfte und sechste Einheiten 9, 10, 11 sind entsprechend unterhalb der ersten, zweiten, dritten Einheiten 6, 7, 8 angeordnet. Da die Einheiten 9-11 im wesentli­ chen die gleichen sind wie die Einheiten 6-8, wird hierzu kei­ ne detaillierte Erläuterung abgegeben.

Die Kassette 2a des Zuführ-/Entnahmebereichs 2 ist in einen Zu­ führungsabschnitt 12 und einen Entnahmeabschnitt 13 unterteilt. Ungewaschene Halbleiterwafer W werden in einer Kassette C, die in dem Zuführungsabschnitt 12 angeordnet ist, gespeichert. Gewa­ schene Wafer W werden in einer Kassette C, die in dem Entnahme­ abschnitt 13 angeordnet ist, gelagert. Wenn die Kassette C mit den gewaschenen Wafern W gefüllt ist, wird sie mittels des (nicht gezeigten) Transportroboter aus dem Waschsystem 1 heraus­ genommen.

Der Transportbereich 5 ist an einer Rückseite bzw. hinteren Flä­ che des Tisches 2a vorgesehen. Der Transportbereich 5 weist eine eine Substrattransportvorrichtung 4 auf.

Wie in Fig. 8 gezeigt, hat die Substrattransportvorrichtung 4 einen Armteil 20, einen Rückwärts- und Vorwärts-Bewegungsmecha­ nismus 21 für die Arme, eine Abdeckungsanordnung 22, einen Ba­ sistisch 23, einen θ-Rotationsantriebsmechanismus 24, einen Z- Achsen-Antriebsmechanismus 47, einen X-Achsen-Antriebsmechanis­ mus 60, und eine Steuereinheit 70. Der Armteil 20 weist in die­ ser Reihenfolge von oben nach unten einen ersten Arm 20a, einen zweiten Arm 20b, und einen dritten Arm 20c auf.

Die Steuereinheit 70 steuert bzw. kontrolliert jede Operation der Antriebsmechanismen 21, 24, 47, 60 auf Basis von anfänglich eingegebenen Daten. Ein Schienenpaar 15, das sich in die X-Rich­ tung erstreckt, liegt auf dem Boden des Transportbereichs 5. Die Substrattransportvorrichtung 4 wird entlang des Schienenpaares 15 in X-Achsen-Richtung durch den in Fig. 8 gezeigten X-Achsen- Antriebsmechanismus 60 bewegt.

Ein (nicht gezeigter) Zuführ-/Zwischenspeichermechanismus ist an einer der Seiten des Überführungsbereichs 5 angeordnet, und ein (nicht gezeigter) Entnahme-/Zwischenspeichermechanismus ist an der anderen Seite des Überführungsbereichs 5 angeordnet. Der un­ gewaschene Wafer W wird von der Kassette C mittels des zweiten Armes 20b und bzw. oder dritten Armes 20c der Substratüberführungsvorrichtung 4 entnommen und zeitweise in dem Zuführ-/Zwi­ schenspeichermechanismus gespeichert. Weiterhin wird der gewa­ schene Wafer von dem Entnahme-/Zwischenspeichermechanismus durch den ersten Arm 20a der Substratüberführungsvorrichtung 4 entnom­ men und in der Kassette C gespeichert.

Wie in Fig. 5 gezeigt, hat der Armteil 20 drei Arme 20a, 20b, 20c zum Halten des Wafers W. Jeder der Arme 20a, 20b, 20c wird durch den Rückwärts- und Vorwärts-Bewegungsmechanismus 21 der­ artig getragen, daß er individuell in Rückwärtsrichtung und Vor­ wärtsrichtung bewegbar ist.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, hat der Rückwärts- und Vor­ wärtsbewegungsmechanismus 21 für die Arme Trägerglieder 21a, 21b, 21c, ein Endloslaufgurt 21d, ein Paar von Riemenscheiben 21e, 21f, und einen (nicht gezeigten) Schrittmotor. Ein Ende des ersten Trägergliedes 21a ist horizontal mit einem nähergelegenen Ende des Armes 20a (20b, 20c) verbunden. Das obere Ende des Trä­ gergliedes 21b ist vertikal mit dem anderen Ende des ersten Trä­ gergliedes 21a verbunden. Ein Ende des dritten Trägergliedes 21c ist horizontal mit dem unteren Ende des zweiten Trägergliedes 21b verbunden. Weiterhin ist das andere Ende des dritten Träger­ gliedes 21c in den Basistisch 23 durch eine Öffnung 23a einge­ fügt und mit dem Endloslaufgurt 21d verbunden. Der Endlos­ laufgurt 21d wird zwischen der Antriebsriemenscheibe 21e und der Folgeriemenscheibe 21f gespannt. Die Antriebsriemenscheibe 21e ist mit einer Rotationsantriebsachse (die nicht gezeigt ist) des Schrittmotors verbunden.

Der erste Arm 20a, der zweite Arm 20b, und der dritte Arm 20c der Substrattransportvorrichtung 4 werden selektiv eingesetzt, um die Reinheit des Wafers W aufrechtzuerhalten, der eine Reihe von Behandlungen in den ersten, zweiten, und dritten Bearbei­ tungseinheiten 6, 7, 8 unterzogen wurde. Um es detaillierter zu beschreiben, der Wafer W wird mittels des zweiten Armes 20b und des dritten Armes 20c von der Kassette C des Zuführungsab­ schnitts 12 entnommen, der ersten Bearbeitungseinheit 6 zugeführt und von ihr entnommen, der zweiten Bearbeitungseinheit 7 zugeführt und von ihr entnommen, und der dritten Bearbeitungs­ einheit 8 zugeführt. Auf der anderen Seite wird der Wafer nur durch den ersten Arm 20a aus der dritten Bearbeitungseinheit 8 entnommen und in der Kassette C des Entnahmeabschnitt 13 gespei­ chert. Dies geschieht, weil dabei die geringste Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit für die Partikel gegeben ist, auf den durch den ersten Arm 20a gehaltenen Wafer W zu fallen.

In der Zwischenzeit variiert das Verfahren zum Transportieren der Halbleiterscheibe in Abhängigkeit davon, ob der Wafer W ent­ weder in einer Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer oder geraden Nummer bearbeitet wird. Wenn der Waschvorgang in einer Bearbeitungseinheit mit einer ungeraden Nummer durchge­ führt wird, steuert die Steuereinheit 70 die Substrattransport­ vorrichtung derartig, daß zuerst der Wafer W von der Kassette C des Zuführungsabschnitts 12 durch den zweiten Arm 20b entnommen wird. In diesem Fall wird der Wafer W durch den zweiten Arm 20b in die Bearbeitungseinheiten 6, 8 mit einer ungeraden Nummer (erste, dritte) zugeführt. Der Wafer W wird dann von dem dritten Arm 20c von einer ersten Bearbeitungseinheit 6 mit einer ungera­ den Nummer entnommen, ausgenommen der Fall, es handelt sich um eine letzte Bearbeitungseinheit 8. Der Wafer W wird einer (zweiten) Bearbeitungseinheit 7 mit einer geraden Nummer mittels des dritten Armes 20c zugeführt bzw. von ihr entnommen.

Wenn andererseits die Anzahl der Wascheinheiten mit einer gera­ den Zahl ist, steuert die Steuereinheit 70 die Substratüberfüh­ rungsvorrichtung 4 derartig, daß zuerst der Wafer W von der Kas­ sette C des Zuführungsbereichs 12 durch den dritten Arm 20c ent­ nommen wird. In diesem Fall wird der Wafer W durch den dritten Arm 20c einer (ersten) Bearbeitungseinheit 7 (oder 6) mit einer ungeraden Nummer zugeführt. Der Wafer W wird von der Bearbei­ tungseinheit 7 (oder 6) durch den zweiten Arm 20b entnommen und in eine (zweite) Bearbeitungseinheit 8 mit einer geraden Nummer geladen bzw. zugeführt.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist der 6-Rotationsantriebsmechanismus 24 rechts unterhalb des Armteils 20 angebracht, wobei der Basistisch 23 zwischen ihnen angeordnet ist. Der θ-Rotationsan­ triebsmechanismus 24 weist eine Welle 24a, die mit dem Basistisch 23 verbunden ist, und einen Schrittmotor 24b zum Dre­ hen der Welle 24a auf. Der Armteil 20 wird um einen Winkel θ um die Z-Achse durch den Mechanismus 24 gedreht.

Der X-Achsen-Bewegungsmechanismus 60 hat einen Motor 61, eine Welle 62, Räder 63 und einen Lagerbock 64. Die Welle 62 ist mit einer Antriebswelle des Motors 61 verbunden und wird von den Lagerbock über Lager drehbar gestützt. Es ist anzumerken, daß der Lagerbock 64 an der unteren Fläche der Basisplatte 16 ange­ bracht ist. Die Räder 63 sind an der Welle 62 angebracht und auf den Schienen 15 bewegbar angeordnet.

Nachstehend wird der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 47 mit Bezug auf die Fig. 8 bis 10 erklärt.

Der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 47 hat eine Abdeckungsanordnung 22, die eine erste, zweite, dritte Gleitabdeckung 22a, 22b, 22c, ein unbewegliches Trägerglied 30, erste und zweite bewegliche Trägerglieder 31, 32 und den ersten und zweiten Kugelumlaufspin­ delmechanismus 33, 34 aufweist. Das unbewegliche Trägerglied 30 ist an der Basisplatte 16 zusammen mit der ersten Gleitabdeckung 22a befestigt. Das unbewegbare Trägerglied 30 ist zylindrisch geformt und umgibt einen ersten Kugelumlaufspindelmechanismus 33 und einen Teil eines zweiten Kugelumlaufspindelmechanismus 34. Das unbewegliche Trägerglied 30 ist von der ersten Gleitabdec­ kung 22a umgeben, die mit seinem äußeren Bereich in Kontakt ist. Am Boden des unbeweglichen Trägergliedes 30 ist ein Abluftaus­ gang 30b ausgebildet, der mit einer (nicht gezeigten) Abluft­ durchlaßanordnung der Fabrik verbunden ist. Ein Innenraum 48 der Abdeckungsanordnung 22 wird durch den Abluftausgang 30b entleert.

Das erste bewegliche Trägerglied 31 ist ein Hohlzylinder, der mit einem Bodenteil 31a geschlossen ist, und umgibt einen Teil des ersten Kugelumlaufspindelmechanismus 33 und eines zweiten Kugelumlaufspindelmechanismus. Eine Gleitdichtung 31c ist in dem unteren äußeren Bereich des ersten beweglichen Trägergliedes 31 bereitgestellt. Das erste bewegliche Trägerglied 31 und das un­ bewegliche Trägerglied 30 sind gleitend aneinander mit der Gleitdichtung 31c zwischen ihnen befestigt. Der obere Endteil des ersten beweglichen Trägergliedes 31 ist mit der zweiten Gleitabdeckung 22b verbunden. Die zweite Gleitabdeckung 22b wird durch den ersten Kugelumlaufspindelmechanismus 33 zusammen mit dem ersten beweglichen Trägerglied 31 nach oben und unten be­ wegt. Es wird angemerkt, daß das erste bewegliche Trägerglied 31 von einer zweiten Gleitabdeckung 22b umgeben ist, wobei es mit seinem äußeren Bereich mit dieser in Kontakt ist.

Das zweite bewegliche Trägerglied 32 ist ein Hohlzylinder, der mit einem Bodenteil 32a geschlossen ist, und der einen Teil des zweiten Kugelumlaufspindelmechanismus 34 und einen Teil des θ- Rotationsantriebsmechanismus 24 umgibt. Eine Gleitdichtung 32c befindet sich in dem unteren äußeren Bereich des zweiten beweg­ lichen Trägergliedes 32. Das erste und zweite bewegliche Träger­ glied 31 und 32 sind gleitbar aneinander befestigt, wobei sich die Gleitabdichtung 32c zwischen ihnen befindet. Weiterhin ist das obere Endteil des zweiten beweglichen Trägergliedes 32 mit der dritten Gleitabdeckung 22c verbunden und bewegt sich zusam­ men mit dem zweiten Trägerglied 32 durch den zweiten Kugelum­ laufspindelmechanismus 34 aufwärts und abwärts. Es wird ange­ merkt, daß das zweite Trägerglied 32 von der dritten Gleitab­ deckung 22c umgeben ist, wobei sein äußerer Bereich mit dieser in Kontakt ist. Es wird angemerkt, daß der obere Endteil der dritten Gleitabdeckung 22c mit dem unteren Teil des Rahmens des θ-Rotationsantriebsmechanismus 24 verbunden ist.

Wie in Fig. 10 gezeigt, sind die erste, zweite, dritte Gleitab­ deckung 22a, 22b, 22c, welche die Abdeckungsanordnung 22 bilden, konzentrisch angeordnete Hohlzylinder. Diese Gleitabdeckungen sind aus nichtrostendem Stahl gebildet und sind mit Fluor-haltigem Harz beschichtet.

Die erste Gleitabdeckung 22a ist innerhalb der zweiten Gleitab­ deckung 22b angeordnet. Die zweite Gleitabdeckung 22b ist inner­ halb der dritten Gleitabdeckung 22c angeordnet. Mit anderen Wor­ ten, der Außendurchmesser der ersten Gleitabdeckung 22a ist kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Gleitabdeckung 22b. Der Außendurchmesser der zweiten Gleitabdeckung 22b ist kleiner als der Innendurchmesser der dritten Gleitabdeckung 22c. Das unbewegliche Trägerglied 30 ist andererseits außerhalb des er­ sten beweglichen Trägergliedes 31 angeordnet. Das erste bewegli­ che Trägerglied 31 ist außerhalb des zweiten beweglichen Träger­ gliedes 32 angeordnet. Mit anderen Worten - der Innendurchmesser des unbeweglichen Trägergliedes 30 ist größer als der Außen­ durchmesser des ersten beweglichen Trägergliedes 31. Der Innen­ durchmesser des ersten beweglichen Trägergliedes 31 ist größer als der Außendurchmesser des zweiten, beweglichen Trägergliedes 32. Wenn, zum Beispiel, der Wafer W mit einem Durchmesser von 12 Inch verwendet wird, hat das unbewegliche Trägerglied 30 einen Innendurchmesser von 280 mm und eine Länge von 400-500 mm. Das erste bewegliche Trägerglied 31 hat einen Innendurchmesser von 260 mm und eine Länge von 400-500 mm. Das zweite bewegliche Trä­ gerglied 32 hat einen Innendurchmesser von 240 mm und eine Länge von 400-500 mm.

Nachstehend werden der erste und zweite Kugelumlaufspindelmecha­ nismus 33, 34 noch detaillierter mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 erklärt.

Der erste und zweite Kugelumlaufspindelmechanismus 33, 34 haben jeweils Gewindespindeln 35, 40 und Muttern 36, 45, und einen ge­ meinsamen Motor 42. Der gemeinsame Motor 42 ist an dem Bodenteil 31a des ersten beweglichen Trägergliedes 31 befestigt. Dessen Welle 43 ragt unten aus dem Bodenteil 31a heraus. Die erste Gewindespindel 35 ist im Eingriff mit einer ersten Mutter 36. Die zweite Gewindespindel 40 ist mit einer Folgeriemenscheibe 45 ausgestattet. Die Welle 43 des gemeinsamen Motors 42 ist mit einer Antriebsriemenscheibe 44 ausgestattet. Ein Gurt 46 ist zwischen der Mutter 36 und den Scheiben 44, 45 gespannt. Wenn der gemeinsame Motor 42 angetrieben wird, wird das Antriebsmo­ ment auf die Mutter 36 und die Riemenscheibe 45, jeweils indi­ viduell übertragen. Hieraus folgt, daß sich die Mutter 36 rela­ tiv zu der Gewindespindel 35 aufwärts und abwärts bewegt. Syn­ chron dazu wird die Riemenscheibe 45 zusammen mit der Spindel 40 nach oben und unten bewegt.

Die erste Gewindespindel 35 ist an der Basisplatte 16 und an der ersten Gleitabdeckung 22a am unteren Ende befestigt. Der obere Teil davon verläuft durch den Bodenteil 31a und reicht bis in­ nerhalb des ersten beweglichen Trägergliedes 31. Die zweite Gewindespindel 40 ist mit der Folgeriemenscheibe 45 am unteren Ende verbunden. Der obere Teil verläuft durch den Bodenteil 32a und reicht bis in das zweite bewegliche Trägerglied 32. Der obe­ re Teil der zweiten Gewindespindel 40 ist mit einer zweiten Mut­ ter 41 innerhalb des zweiten beweglichen Trägergliedes 32 ver­ bunden. Es wird angemerkt, daß die erste Gewindespindel 35 durch Führungslöcher, die in den Bodenteilen 31a, 32a ausgebildet sind, ragt. (Nicht gezeigte) Lager sind an den Bodenteilen 31a, 32a, durch welche die zweite Gewindespindel 40 ragt, vorgesehen.

Fig. 8 zeigt eine Substrattransportvorrichtung 4, deren Abdec­ kungsanordnung 22 im am weitesten auseinandergezogenen Zustand ist.

In dem in Fig. 8 gezeigten Zustand beträgt, wenn ein Wafer W mit einem Durchmesser von 12 Inch verwendet wird, die Höhe L1 von der Basisplatte 16 bis zu dem Armteil 20 ungefähr 1000 bis 1300 mm. In diesem Fall befindet sich die dritte Gleitabdeckung 22c, die an der äußersten Seite positioniert ist, in der höchsten Position. Fig. 9 zeigt die Substrattransportvorrichtung, deren Abdeckungsanordnung 22 am weitesten zusammengezogen ist. In dem in Fig. 9 gezeigten Zustand beträgt, wenn ein Wafer W mit einem Durchmesser von 12 Inch verwendet wird, die Höhe L2 von der Ba­ sisplatte 16 bis zum Armteil 20 ungefähr zwischen 300 und 500 mm. In diesem Fall wird der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 47 aus­ reichend durch mehrere Gleitabdeckungen, nämlich die erste, zweite und dritte Gleitabdeckung 22a, 22b, 22c, geschützt, was zur Folge hat, daß zu keiner Zeit Partikel entweichen.

Aufgrund des verringerten Abstandes zwischen einem jeden der An­ triebsmechanismen 23, 24, 47 und dem Bodenabluftausgang 30b ist die Wirksamkeit der Evakuierung des Innenraumes 48 der Ab­ deckungsanordnung beträchtlich erhöht. Daraus resultiert, daß die Anzahl der in der Abdecküngsanordnung der vorliegenden Er­ findung erzeugten Partikel, insbesondere im Vergleich zu der konventionellen Abdeckung 108 (siehe Fig. 1), in der Balgform beträchtlich reduziert ist.

Weiterhin tritt, selbst bei Entweichen der Lösung, keine chemi­ sche Waschlösung in den Innenraum 48 ein, da die Gleitabdeckung 22c mit einem größeren Durchmesser höher angeordnet ist als die Gleitabdeckungen 22a, 22b mit einem kleineren Durchmesser. Der Antriebsmechanismus 47 innerhalb des Innenraumes kann geschützt werden.

Da die zweite und dritte Gleitabdeckung 22b, 22c synchron auf­ wärts und abwärts bewegt werden, kann das Armteil 20 schnell die Zuführ-/Entnahmeöffnung 101a (102a, 103a) der Bearbeitungsein­ heit erreichen, wodurch der Durchsatz erhöht wird. Überdies kann die Größe der Substrattransportvorrichtung reduziert werden, da der einzige Motor 42 gemeinsam für zwei Kugelumlaufspindeln 33, 34 genutzt wird.

Die Vielzahl der Bearbeitungseinheiten kann in verschiedenenen Kombinationen, je nach den Waschbedingungen, genutzt werden. Zum Beispiel kann eine eine bestimmte Einheit von den Bearbeitungs­ einheiten zurückgezogen werden und umgekehrt kann eine andere Einheit hinzugefügt werden. In dem Substratbearbeitungssystem kann die Anzahl der Bearbeitungseinheiten, die für das Bearbei­ ten des Wafers W erforderlich sind, einzeln oder in der Kombina­ tion von zwei oder drei eingesetzt werden.

Nachstehend wird die Bearbeitungseinheit mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 erklärt. Die Bearbeitungseinheiten 6-11 sind im we­ sentlichen von gleicher Struktur, so daß die erste und zweite Einheit 6, 7 stellvertretend erklärt werden.

In dieser Ausführung wird ein mechanisches Spannfutter als Sub­ strathalteteil verwendet. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das mecha­ nische Spannfutter 80 innerhalb eines Ablauftopfes bzw. einer tassenartigen oder topfartigen Ablaufeinrichtung 90 vorgesehen. Der Ablauftopf 90 hat einen beweglichen Ablauftopfteil 90a und einen unbeweglichen Ablaufteil 90b. Das bewegliche Ablauftopf­ teil 90a ist mit einer Stange 98a eines Zylinders 98 durch die Öffnungen 90c, 90f verbunden. Wenn die Stange 98a aus dem Zylin­ der 98 herausragt, bewegt sich das bewegliche Ablauftopfteil 90 a nach oben. Wenn die Stange 98a wieder im Zylinder 98 in einge­ zogener Position ist, bewegt sich das bewegliche Ablauftopfteil 90a nach unten.

Eine Antriebswelle 83a eines Motors 83 passiert den mittleren vorstehenden Teil 90g des unbeweglichen Topfteiles 90b und ist mit einer Bodenplatte 81 des mechanischen Spannfutters 80 ver­ bunden. Ein gedichtetes Lager 90h ist zwischen der Antriebswel­ le 83s und dem mittleren vorstehenden Teil 90g positioniert. Ab­ lauflöcher 90d sind in dem unbeweglichen Ablauftopf 90b angemes­ sen ausgeformt. Die Drainage des Waschmittels aus dem Topf 80 erfolgt über die Ablauflöcher 90d.

Die Bodenplatte 81 des mechanischen Spannfutters 80 hat die gleiche Größe bzw. Abmessung wie der Durchmesser des Wafers W. Sechs ausgewählte oder vorstehende Teilbereiche 84 werden im äußeren Bereich der Bodenplatte 81 vorgesehen. Ein Waferhalte­ teil 85 ist für jedes ausgewählte Teil 84 vorgesehen. Der untere halbe Innenumfangteil des Waferhalteteiles 85 ist nach innen ge­ neigt, so daß es eine geneigte Fläche bildet. Die Außenumfangs­ fläche des Wafers ist in Kontakt mit der Oberseite der geneigten Fläche des Waferhalteteiles 85. Das Waferhalteteil 85 ist an dem ausgewählten Teil 84 über eine horizontale Achse 86 angebracht.

Zusätzlich umgibt das Halteteil 85 ein Gewicht (nicht darge­ stellt).

Der Wafer W wird in das mechanische Spannfutter 80 mittels des Überführungsarms 20a (20b, 20c), wie in Fig. 12 dargestellt, überführt. Der Überführungsarm 20a (20b, 20c) ist ein ringför­ miges Element bzw. Ringelement (teilweise ausgeschnitten), des­ sen Innendurchmesser größer ist als derjenige der Bodenplatte 81. Waferaufnahmeteile 88, die sich nach innen erstrecken, sind an drei Teilabschnitten innerhalb des Ringelementes vorgesehen. Der Wafer W ist an dem vorstehenden Teil 88a, das an dem Spit­ zenbereich des Waferaufnahmeteiles 88 ausgebildet ist, aufgenom­ men.

Der Ausschnitt 81a ist an der Bodenplatte 81 entsprechend des Waferaufnahmeteiles 88 ausgebildet, so daß er an dem Waferauf­ nahmeteil 88 entlangbewegt werden kann. Der Wafer, der von dem Überführungsarm 20a (20b, 20c) gehalten wird, wird zum Waferhal­ teteil 85 des mechanischen Spannfutters 80 geführt, indem der Überführungsarm 20a (20b, 20c) von einer vorbestimmten Position oberhalb des mechanischen Spannfutters 80 durch den Ausschnitt 81a hindurch abwärts bewegt wird.

Eine Scheibenbürste 91 wird von einem Bewegungsmechanismus (nicht gezeigt) über den Arm 91a beweglich gehalten. Eine erste Düse 92 wird von einem Bewegungsmechanismus (nicht gezeigt) mit­ tels eines Armes 92a beweglich gehalten. Weiterhin wird eine zweite Düse 93 von einem (nicht gezeigten) Bewegungsmechanismus über einen Arm 93a beweglich gehalten. Die Bürste 91 und die Düsen 92, 93 werden von der Ruhestellungs-Position in die Be­ triebsposition durch jeweilige Bewegungsmechanismen bewegt, so daß sie dem Wafer W gegenüberliegen.

Die erste Düse 92 ist unabhängig mit Versorgungsquellen 71, 72 für die chemischen Lösungen über ein Verteilerventil 77 verbun­ den. Die erste Versorgungsquelle 71 der ersten Bearbei­ tungseinheit 6 enthält z. B. eine Lösung aus einer Mischung von Ammoniak/Wasserstoffperoxid (nachstehend "APM Lösung" genannt). Die zweite Versorgungsquelle 72 zum Waschen für eine chemische Waschlösung enthält eine Lösung aus einer Mischung von Chlorwas­ serstoffsäure (Salzsäure)/Wasserstoffperoxid (nachstehend "HPM Lösung" genannt). Der Stromkreis für die Stromversorgung des Verteilerventils 77 ist an die Steuereinheit 70 angeschlossen. Die Steuereinheit 70 steuert den Betrieb des Verteilerventils 77 auf Basis der eingegebenen Daten der Bearbeitungsbedingungen, um für die Zufuhr von Bearbeitungslösung zu der ersten Düse 92 zwischen den Lösungen AMP und HPM umzuschalten.

Auf der anderen Seite enthält die erste Versorgungsquelle 71 für eine chemische Waschlösung der zweiten Bearbeitungseinheit 7 eine Mischung von Lösungen aus Ammoniak/Wasserstoffperoxid (nachstehend "APM Lösung" genannt). Die zweite Versorgungsquelle 72 für eine chemische Waschlösung enthält eine Lösung aus Fluor­ wasserstoffsäure (nachstehend "DHF Lösung" genannt). Die Steuer­ einheit steuert den Betrieb des Verteilerventils 77 auf Basis der eingegebenen Daten der Bearbeitungsbedingungen, d. h. es schaltet die Zufuhr von Bearbeitungslösung zu der ersten Düse 92 zwischen den Lösungen APM und DHF um.

Die zweite Düse 93 ist mit einer Versorgungsquelle 73 für eine Spüllösung, die als dritte Versorgungsquelle dient, verbunden. Die Spüllösungsversorgungsquelle 73 enthält reines Wasser. Eine jede der Lösungsversorgungsquellen 71, 72, 73 weist einen Flußratenreglereinheit auf. Die Steuereinheit 70 steuert den jeweiligen Betrieb der Versorgungsquellen 71, 72, 73 und stellt die Flußrate für die Versorgung mit der Bearbeitungslösung ein.

Es ist anzumerken, daß die Versorgungsquellen 71, 72 der anderen Bearbeitungseinheiten 8, 9, 10, 11 irgendeine bzw. jede der Lö­ sungen, APM, HPM und DHF enthalten.

Nachstehend wird die Substratransportvorrichtung 4A einer ande­ ren Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 13 erklärt.

Die Substrattransportvorrichtung 4A hat einen Z-Achsen-Antriebs­ mechanismus 50 als Mittel zum Bewegen des Armteiles 20 nach un­ ten und nach oben. Der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 50 hat einen ersten und zweiten Zahnstangen- bzw. Raststangenmechanismus 51, 52. Der erste Zahnstangenmechanismus 51 bewegt die zweite Gleit­ abdeckung 22b aufwärts und abwärts relativ zu der Gleitabdeckung 22a. Der zweite Zahnstangenmechanismus 52 bewegt die dritte Gleitabdeckung 22c aufwärts und abwärts relativ zu der zweiten Gleitabdeckung 22b.

Der erste Zahnstangenmechanismus 51 hat eine erste Zahnstange 53 und ein gemeinsames Zahnrad bzw. Ritzel 54, die miteinander im Eingriff sind. Der zweite Zahnstangenmechanismus 52 hat eine zweite Zahnstange 55 und ein gemeinsames Zahnrad bzw. Ritzel 54, die miteinander im Eingriff sind. Die Welle des gemeinsamen Zahnrades 54 ist mit einer Antriebswelle (hier nicht gezeigt) eines Motors (hier nicht gezeigt) über ein Untersetzungsgetriebe bzw. ein drehzahlverringerndes Getriebe (hier nicht gezeigt) verbunden. Die erste Zahnstange 53 ist an der Basisplatte 16 und der ersten Gleitabdeckung 22a am unteren Ende befestigt. Das obere Teil der ersten Zahnstange 53 verläuft durch das Bodenteil 31a und reicht bis in das bewegliche Trägerglied 31 hinein. Die zweite Zahnstange 55 ist mit dem Bodenteil 32a des zweiten be­ weglichen Trägergliedes am oberen Ende verbunden. Das untere Teilstück der zweiten Zahnstange 55 verläuft durch das Bodenteil 31a und reicht bis in das unbewegliche Trägerglied 30 hinein. Es ist anzumerken, daß sowohl die erste als auch die zweite Zahn­ stange 53, 55 durch die Führungslöcher (hier nicht gezeigt) im Bodenteil 31a verlaufen.

Wie in Fig. 14 und 15 gezeigt, haben die erste, zweite und drit­ te Einheit 6, 7, 8 entsprechende Zuführ-/Entnahmeöffnungen 6a, 7a, 8a in den Vorderflächen. Die Größe L3 in Längsrichtung der Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a (7a, 8a) ist ausreichend groß, um eine Zuführung zu der Bearbeitungseinheit 6 (7, 8) mit wenig­ stens zwei Armen 20a, 20c gleichzeitig zu ermöglichen. Mit ande­ ren Worten - es ist wünschenswert, daß L3 der Höhe von zwei Armen 20a und 20b entspricht (alternativ 20b und 20c). Wenn z. B. ein Wafer W von 12 Inches verwendet wird, liegt die Größe L3 der Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a (7a, 8a) ungefähr zwischen 50 und 80 mm. Bei dieser Struktur ist es, selbst beim Zuführen bzw. Ent­ nehmen der Wafer, schwierig, daß von außen Partikel in die Bear­ beitungseinheit 6 eindringen können.

Ein Verschluß 30 ist an jeder der Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a, 7a, 8a angebracht. Ein jeder der Verschlüsse wird durch einen darunter befindlichen Zylindermechanismus (nicht gezeigt) nach abwärts und aufwärts bewegt. Die Hubbewegung des Verschlusses 30 entspricht der Distanz zwischen vertikal aneinander angrenzenden Armen 20a und 20b (alternativ, 20b und 20c).

Nachstehend wird der Fall erklärt, bei dem der Wafer W der Waschbehandlung einer ungeradzahligen Anzahl von Vorgängen un­ terzogen wird, indem alle drei Bearbeitungseinheiten 6, 7, 8 mit Bezug auf die Figuren. 16, 17A bis 17F verwendet werden.

Zuerst wird eine Kassette C in den Zuführ-/Entnahmebereich 2 durch einen Transportroboter (nicht gezeigt) (Schritt S1) einge­ legt bzw. geladen. Die Kassette C faßt 25 unbearbeitete Wafer W (8 Inch oder 12 Inch Durchmesser). Ein Identifikationscode, der die Daten für die Bearbeitungsbedingungen des Wafers enthält, wird in einem geeigneten Teil der Kassette C angezeigt. Der op­ tische Sensor (nicht gezeigt) liest den Identifikationscode gibt diese gelesenen Daten in die Steuereinheit 70 (Schritt S2) ein. Die Steuereinheit bestimmt auf Basis der eingegebenen Daten der Bearbeitungsbedingungen, daß die Anzahl der Bearbeitungseinhei­ ten, die für die Bearbeitung des Satzes eingesetzt werden, eine unberade Zahl ist. Basierend auf diesen Bestimmungsresultaten werden Instruktionssignale zur Substrattransportvorrichtung 4 und Wascheinheit 3 gesendet.

Wie in Fig. 9 gezeigt, befindet sich der Spitzenbereich des Arm­ teiles 20 gegenüber dem Zuführ-/Entnahmeteilstückes 2, während sich die Abdeckung 22 in der am stärksten zusammengezogenen Stellung befindet. Die zweite Gleitabdeckung 22b und die dritte Gleitabdeckung 22c werden gleichzeitig angehoben, bis die Höhe des Armteiles 20 gleich ist mit dem Niveau der Zuführ-/Entnahme­ öffnung 6a (7a, 8a) der Bearbeitungseinheit. Auf diese Weise wird die Abdeckung 22 schnell verlängert. Wie in Fig. 8 darge­ stellt, bewegt sich das Armtteil 20 nach oben zu dem Niveau bzw. Ebene der Kassette C, um den zweiten Arm 20b in die Kassette C einzuführen. Anschließend wird der zweite Arm 20b vorwärts be­ wegt, um einen ersten Wafer W1 aus der Kassette durch den zwei­ ten Arm 20b zu entnehmen (Schritt S3).

Wenn das Armteil 20 nach unten bewegt wird, werden die zweite Gleitabdeckung 22b und die dritte Gleitabdeckung 22c gleichzei­ tig nach unten bewegt, indem der Motor 42 rückwärts dreht. Auf diese Weise wird die Abdeckung 22, wie in Fig. 9 dargestellt, schnell zusammengezogen.

Wie in Fig. 17A dargestellt, bewegt sich der Verschluß 30 der ersten Einheit 6 nach unten, um den Wafer W1 in die erste Ein­ heit 6 durch die Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a (Schritt S4) zuzu­ führen. Wenn der erste Wafer W1 in das Rotationsspannfutter 80 überführt ist, wird der zweite Arm 20b zurückgezogen und danach die Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a geschlossen. Anschließend wird der Wafer W1, während er durch das Rotationsspannfutter 80 ge­ dreht wird und ihm von der ersten Düse 92 die Lösung Ammoniak/- Wasserstoffperoxid zugeführt wird, mittels einer Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W1 mit der APM-Lösung zu waschen (Schritt S5). Nachdem der Waschvorgang mit der APM- Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, das als Spüllösung dient, durch die zweite Düse 93 dem Wafer W1 zugeführt, um den Wafer W1 zu spülen. Weiterhin wird die Halbleiterscheibe bzw. Wafer mit hoher Drehzahl durch das Rotationsspannfutter 80 ge­ dreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W1 zu trennen und zu entfernen (Schritt S6). Auf diese Weise wird der erste Wafer W1 getrocknet.

Daraufhin wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a geöffnet. Dann wird der dritte Arm 20c in die erste Einheit 6 eingeführt, um den ersten Wafer W1 aus der ersten Einheit 6 durch den dritten Arm 20c (wie in Fig. 17b dargestellt) zu entnehmen (Schritt S7). Während dieses Zeitraumes bzw. zur gleichen Zeit wird der Wafer W2 im voraus aus der Kassette C durch den zweiten Arm 20b ent­ nommen und der Wafer W1 wird in die zweite Bearbeitungseinheit 7 durch den dritten Arm 20c geladen bzw. zugeführt.

Weiterhin wird, wie in Fig. 17 angezeigt, die Zuführ-/Entnahme­ öffnung 7a der zweiten Einheit 7 geöffnet, um den ersten Wafer W1 in die zweite Einheit 7 durch den dritten Arm 20c zu laden (Schritt S8). Wenn der erste Wafer W1 in das Rotationsspannfut­ ter 80 überführt ist, wird der dritte Arm 20c zurückgezogen und die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a geschlossen. Nachfolgend wird, während der Wafer W1 mittels des Rotationsspannfutters 80 ge­ dreht wird und auf ihn eine Chlorwasserstoffsäure/ Wasserstoff­ peroxid Lösung durch die erste Düse 92 aufgetragen wird, der Wafer W1 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W1 mit der HPM Lösung zu waschen (Schritt S9).

Nachdem der Waschvorgang mit der HPM Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, auf den Wafer W1 mittels der zweiten Düse 93 aufgetragen, um den Wafer W1 ab­ zuspülen. Danach wird der Wafer W1 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W1 zu trennen und zu entfernen (Schritt S10). Auf diese Art wird die Oberfläche des Wafers W1 getrocknet.

Auf der anderen Seite wird der Wafer W2, der als nächstes ver­ wendet werden soll, im voraus während des Ablaufs der Schritte 55 und 56 durch den zweiten Arm 20b aus dem Zuführ-/Entnahmebe­ reich 2 entnommen (Schritt 21). Wie in Fig. 17B dargestellt, bewegt sich der Verschluß 30 der ersten Einheit 6 nach unten, um den zweiten Wafer W2 in die erste Einheit 6 durch die Zuführ- /Entnahmeöffnung 6a (Schritt S22) einzuführen bzw. zu laden. Wenn der zweite Wafer W2 in das Rotationsspannfutter 80 über­ führt ist, wird der zweite Arm 20b zurückgezogen und der Verschluß 30 nach oben bewegt. Dann wird die Zuführ-/Entnahmeöff­ nung geschlossen. Nachfolgend wird, während der Wafer W2 mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht wird, auf diesen eine Ammo­ niak/Wasserstoffperoxid-Lösung durch die erste Düse 92 aufgetra­ gen und der Wafer W2 wird mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W2 mit der APM Lösung zu waschen (Schritt S23).

Nachdem der Waschvorgang mit der APM Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W2 zugeführt, um den Wafer W2 abzuspülen. Danach wird der Wafer W2 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W2 zu trennen und zu entfernen (Schritt S24). Auf diese Art wird die Oberfläche des zweiten Wafers W2 getrocknet.

Weiterhin wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung 6a der ersten Einheit 6 geöffnet. Anschließend wird der dritte Arm 20a in die erste Einheit 6 eingeführt, um den zweiten Wafer W2 von der ersten Einheit durch den dritten Arm 20c, wie in Fig. 17B dargestellt, zu entnehmen (Schritt S25). Danach wird die Zuführ-/Entnahmeöff­ nung 7a der zweiten Einheit 7, wie in Fig. 17C dargestellt, ge­ öffnet, um den zweiten Wafer W2 in die zweite Einheit 7 durch den dritten Arm 20c zu laden (Schritt S26). Wenn der zweite Wa­ fer W2 in das Rotationsspannfutter 80 überführt ist, wird der dritte Arm 20c zurückgezogen und der Verschluß 30 nach unten bewegt, um die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a zu schließen. Während der Wafer W2 durch das Rotationsspannfutter 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W2 die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoff­ peroxid-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufgetragen wird, wird der Wafer W2 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Ober­ fläche des Wafers W2 mit der HPM Lösung zu waschen (Schritt S27). Nachdem der Waschvorgang mit der HPM Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W2 zugeführt, um den Wafer W2 abzuspülen. Danach wird der Wafer W2 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 ge­ dreht, um die aufgetragenen Lösung von dem Wafer W2 zu trennen und zu entfernen (Schritt S28). Auf diese Art wird die Oberflä­ che des zweiten Wafers W2 getrocknet.

Vor dem Schritt S26 wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a der zweiten Einheit 7 geöffnet. Anschließend wird der zweite Arm 20b in die zweite Einheit 7 eingeführt, um den ersten Wafer W1 von der zweiten Einheit durch den zweiten Arm 20b, wie in Fig. 17D dargestellt, zu entnehmen (Schritt S11). Danach wird die Zuführ- /Entnahmeöffnung 8a der dritten Einheit 8, wie in Fig. 17C dar­ gestellt, geöffnet, um den ersten Wafer W1 in die dritte Einheit 8 durch den zweiten Arm 20b (Schritt S12) zu laden.

Wenn der erste Wafer W1 in das Rotationsspannfutter 80 überführt ist, wird der zweite Arm 20b zurückgezogen und die Zuführungs- /Entnahmeöffnung 8a wird geschlossen. Während der Wafer W1 durch das Rotationsspannfutter 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W1 die Fluorwasserstoffsäure-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufgetragen wird, wird der Wafer W1 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W1 mit der DHF Lösung zu waschen (Schritt S13). Nachdem der Waschvorgang mit der DHF Lö­ sung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllö­ sung dient, dem Wafer W1 mittels der zweiten Düse 93 zugeführt, um den Wafer W1 abzuspülen. Danach wird der Wafer W1 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W1 zu trennen und zu entfernen (Schritt S14). Auf diese Art wird die Oberfläche des ersten Wafers W1 getrocknet.

Die Zuführ-/Entnahmeöffnung 8a der dritten Einheit 8 wird geöff­ net. Anschließend wird der erste Arm 20a in die dritte Einheit 8 eingeführt, um den ersten Wafer W1 aus der dritten Einheit 8 durch den ersten Arm 20a (Schritt S15), wie in Fig. 17F darge­ stellt, zu entnehmen. Die Substrattransportvorrichtung befindet sich wieder gegenüber dem Zuführ-/Entnahmebereich 2 von der Wascheinheit 3. Danach wird der erste Arm 20a in Vorwärtsrich­ tung bewegt, um den ersten Wafer W1 in die Kassette C (Schritt S16) zu laden.

Nach dem Schritt S15 wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a der zweiten Einheit 7 geöffnet. Anschließend wird der zweite Arm 20b in die zweite Einheit 7 eingeführt, um den zweiten Wafer W2 von der zweiten Einheit 7 durch den zweiten Arm 20b zu entnehmen (Schritt 29), wie in Fig. 17 D dargestellt. Danach wird die Zu­ führ-/Entnahmeöffnung 8a der dritten Einheit 8, wie in Fig. 17E dargestellt, geöffnet, um den zweiten Wafer W2 in die dritte Einheit durch den zweiten Arm 20b (Schritt S30) zu laden. Wenn der zweite Wafer W2 in das Rotationsspannfutter 80 überführt ist, wird der zweite Arm 20b zurückgezogen und die Zuführ-/Ent­ nahmeöffnung 8a geschlossen. Nachfolgend wird, während der Wafer W2 mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W2 die Fluorwasserstoffsäure-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufgetragen wird, der Wafer W2 mit der Rota­ tionsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W2 mit der DHF Lösung zu waschen (Schritt S31). Nachdem der Waschvor­ gang mit der DHF Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W2 mittels der zweiten Düse 93 zugeführt, um den Wafer W2 abzuspülen. Danach wird der Wafer W2 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W2 zu trennen und zu entfernen (Schritt S32). Auf diese Art wird die Oberflä­ che des zweiten Wafers W2 getrocknet.

Die Zuführ-/Entnahmeöffnung 8a der dritten Einheit 8 wird geöff­ net. Anschließend wird der erste Arm 20a in die dritte Einheit 8 eingeführt, um den zweiten Wafer W2 aus der dritten Einheit 8 durch den ersten Arm 20a, wie in Fig. 17F gezeigt, zu entnehmen (Schritt S33). Dann befindet sich die Substrattransportvorrich­ tung 4 wiederum gegenüber des Zuführ-/Entnahmebereiches 2 von dem Waschbereich 3. Der erste Arm 20a wird in Vorwärtsrichtung bewegt, um den zweiten Wafer W2 in die Kassette C zu laden (Schritt S34). Während die Ab- und Aufwärtsbewegung des Armtei­ les 20 der Substrattransportvorrichtung 4 wiederholt wird, wird der Wafer W zu den Bearbeitungseinheiten 9, 10, 11 in der unte­ ren Stufe bzw. Ebene der Substrattransportvorrichtung 4 über­ führt und der Wafer W zu den Bearbeitungseinheiten 6, 7, 8 in der oberen Stufe bzw. Ebene überführt.

Nachdem die gewaschenen fünfundzwanzig Wafer, W1 bis W25 konti­ nuierlich in der Kassette C gespeichert sind, wird die Kassette C aus dem System 1 durch den Zuführ-/Entnahmeteil 2 mittels des Transportroboters (nicht gezeigt) entnommen und in einem näch­ sten Verfahren geladen (Schritt S35).

Nachstehend wird der Fall erklärt, bei dem der Wafer W eine ge­ radzahlige Anzahl (zwei Mal) unter Einsatz von zwei Bearbei­ tungseinheiten 7, 8 (mit Bezug auf die Fig. 18 und 19A bis 19D) gewaschen wird.

Die Kassette C wird in den Zuführ-/Entnahmebereich 2 durch den Transportroboter (nicht dargestellt) (Schritt S41) eingeführt bzw. geladen. Die Kassette C faßt 25 Wafer W. Ein Identifika­ tionscode, der die Daten für die Bearbeitungsbedingungen ent­ hält, wird in einem entsprechenden Teil der Kassette C wiederge­ geben. Ein optischer Sensor (nicht gezeigt) liest den Identifi­ kationscode und gibt die ausgelesenen Daten an die Steuereinheit 70 weiter (Schritt S42). Die Steuereinheit 70 bestimmt auf Basis der eingegebenen Daten der Bearbeitungsbedingungen, daß eine geradzahlige Anzahl (zwei) von Bearbeitungseinheiten für die Bearbeitung des Satzes erforderlich ist. Basierend auf diesen Bestimmungsresultaten werden Instruktionssignale jeweils zur Substrattransportvorrichtung 4 und Wascheinheit 3 gesendet.

Wie in Fig. 9 gezeigt, befindet sich der Spitzenbereich des Arm­ teiles 20 gegenüber dem Zuführ-/Entnahmebereich 2, während sich die Abdeckung 22 in der am stärksten zusammengezogenen Stellung befindet. Die zweite Gleitabdeckung 22b und die dritte Gleit­ abdeckung 22c werden gleichzeitig angehoben, bis die Höhe des Armteils 20 gleich ist mit dem Niveau der Zuführ-/Entnahmeöff­ nung 6a (7a, 8a) der Bearbeitungseinheiten. Auf diese Weise ge­ langt die Abdeckung 22 schnell in die ausgezogene Position. Wie in Fig. 8 dargestellt, bewegt sich das Armtteil 2 in einem Hub nach oben, bis es sich auf dem Niveau der ersten Bearbeitungseinheit 6 befindet, um damit zu ermöglichen, daß der dritte Arm 20c in die zweite Bearbeitungseinheit 7 eingeführt wird. Anschließend wird der dritte Arm 20c vorwärts bewegt, um den er­ sten Wafer W1 aus der Kassette C durch den dritten Arm 20c zu entnehmen (Schritt S43). Wenn das Armteil 20 in Abwärtsrichtung bewegt wird, dreht der Motor rückwärts, um die zweite und dritte Abdeckung 22b, 22c gleichzeitig zu bewegen. Auf diese Weise wird die Abdeckung 22 schnell, wie Fig. 9 dargestellt, zusammengezo­ gen.

Wie in Fig. 19a dargestellt, wird der Verschluß 30 der zweiten Einheit 7 in Abwärtsrichtung bewegt, um den ersten Wafer W1 in die zweite Einheit 7 durch die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a mit­ tels des dritten Armes 20c zu laden (Schritt S44). Der erste Wafer W1 wird in das Rotationsspannfutter 80 überführt, der dritte Arm 20c wird zurückgezogen, und dann wird die Zuführ- /Entnahmeöffnung 7a geschlossen. Nachfolgend wird, während der Wafer W1 mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W1 die Ammoniak/Wasserstoffperoxid-Lösung mittels der ersten Düse 92 zugeführt wird, der Wafer W1 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W1 mit der APM Lösung zu waschen (Schritt S45). Nachdem der Wasch­ vorgang mit der APM Lösung abgeschlossen ist, wird reines Was­ ser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W1 mittels der zweiten Düse 93 zugeführt, um den Wafer W1 abzuspülen. Danach wird der Wafer W1 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspann­ futters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W1 zu trennen und zu entfernen (Schritt S46). Auf diese Art wird die Oberfläche des ersten Wafers W1 getrocknet.

Anschließend wird wie in Fig. 19B gezeigt die Zuführ-/Entnahme­ öffnung 7a geöffnet. Dann wird der zweite Arm 20b in die zweite Einheit 7 eingeführt, um den ersten Wafer W1 aus der zweiten Einheit 7 durch den zweiten Arm 20b zu entnehmen (Schritt S47).

Weiterhin wird die Zuführ-/Entnahmestation 8a der dritten Ein­ heit 8, wie in Fig. 19C gezeigt, geöffnet, um den ersten Wafer W1 in die dritte Einheit 8 durch den zweiten Arm 20b zu laden (Schritt S48). Wenn der erste Wafer W1 in das Rota­ tionsspannfutter 80 überführt ist, wird der zweite Arm 20b zu­ rückgezogen und die Zuführ-/Entnahmestation 8a geschlossen. Nachfolgend wird, während der Wafer W1 mittels des Rotations­ spannfutters 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W1 die Flu­ orwasserstoffsäure-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufgetragen wird, der Wafer W1 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W1 mit der DHF Lösung zu waschen (Schritt S49). Nachdem der Waschvorgang mit der DHF Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W1 mittels der zweiten Düse 93 zugeführt, um den Wafer W1 abzu­ spülen. Danach wird der Wafer W1 mit hoher Drehzahl mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W1 zu trennen und zu entfernen (Schritt S50). Auf die­ se Art wird die Oberfläche des ersten Wafers W1 getrocknet.

Wie in Fig. 19D dargestellt, wird anschließend die Zuführ-/Ent­ nahmeöffnung 8a der dritten Einheit 8 geöffnet. Dann wird der erste Arm 20a in die dritte Einheit 8 eingeführt, um den ersten Wafer W1 aus der dritten Einheit 8 durch den ersten Arm 20a zu entnehmen (Schritt S51). Die Substrattransportvorrichtung 4 be­ findet sich nun wieder gegenüber des Zuführ/Entnahmebereiches 2 von der Wascheinheit 3. Anschließend wird der erste Arm 20a in Vorwärtsrichtung bewegt, um den ersten Wafer W in die Kassette C zu laden (Schritt S52).

Andererseits entnimmt der dritte Arm 20c den Wafer W2, der als nächstes verwendet werden soll, im voraus aus dem Zuführ-/Ent­ nahmebereich 2 während des Ablaufs der Schritte S45 und S46 (Schritt S61). Wie in Fig. 19A gezeigt, wird der Verschluß 30 der zweiten Einheit 7 nach unten bewegt, um den zweiten Wafer W2 in die zweite Einheit 7 durch die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a zu laden (Schritt S62). Wenn der zweite Wafer W2 in das Rotations­ spannfutter 80 überführt ist, wird der dritte Arm 20c zurückge­ zogen und der Verschluß 30 nach oben bewegt, und anschließend wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung 7a geschlossen. Im Anschluß daran, während der Wafer W2 mittels des Rotationsspannfutters 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W2 die Ammoniak/Wasser­ stoffperoxid-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufgetragen wird, wird der Wafer W2 mit der Rotationsbürste 91 gebürstet, um die Oberfläche des Wafers W2 mit der APM Lösung zu waschen (Schritt S63). Nachdem der Waschvorgang mit der APM Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, auf dem Wafer W2 mittels der zweiten Düse 93 zugeführt, um den Wafer W2 W2 abzuspülen. Danach wird den Wafer W2 mit hoher Drehzahl mit­ tels des Rotationsspannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wafer W2 zu trennen und zu entfernen (Schritt S50). Auf diese Art wird die Oberfläche des zweiten Wafers W2 getrocknet.

Dann wird die Zuführ-/Entnahmestation 7a der zweiten Einheit 7, wie in Fig. 19B gezeigt, geöffnet. Anschließend wird der zweite Arm 20b in die zweite Einheit 7 eingeführt, um den zweiten Wafer W2 aus der zweiten Einheit 7 durch den zweiten Arm 20b zu ent­ nehmen (Schritt S65).

Weiterhin, wie in Fig. 19C gezeigt, wird die Zuführ-/Entnahme­ öffnung 8a der dritten Einheit 8 geöffnet, um den zweiten Wafer W2 in die dritte Einheit 8 durch den zweiten Arm 20b zu laden (Schritt S66). Wenn der zweite Wafer W2 in das Rotationsspann­ futter 80 überführt ist, wird der zweite Arm 20b zurückgezogen und der Verschluß 30 nach oben bewegt, um die Zuführ-/Entnahme­ öffnung 8a zu schließen. Während der Wafer W2 mittels des Rota­ tionsspannfutters 80 gedreht wird und dabei auf den Wafer W2 die Fluorwasserstoffsäure-Lösung mittels der ersten Düse 92 aufge­ tragen wird, wird der Wafer W2 mit der Rotationsbürste 91 gebür­ stet, um die Oberfläche des Wafers W2 mit der DHF-Lösung zu wa­ schen (Schritt S67). Nachdem der Waschvorgang mit der DHF Lösung abgeschlossen ist, wird reines Wasser, welches als Spüllösung dient, dem Wafer W2 zugeführt, um den Wafer W2 abzuspülen. Da­ nach wird der Wafer W2 mit hoher Drehzahl mittels des Rotations­ spannfutters 80 gedreht, um die aufgetragene Lösung von dem Wa­ fer W2 zu trennen und zu entfernen (Schritt S68). Auf diese Art wird die Oberfläche des zweiten Wafers W2 getrocknet.

Wie in Fig. 19D dargestellt, wird die Zuführ-/Entnahmeöffnung der dritten Einheit 8 geöffnet. Anschließend wird der erste Arm 20a in die dritte Einheit 8 eingeführt, um den zweiten Wafer W2 aus der dritten Einheit 8 durch den ersten Arm 20a zu entnehmen (Schritt S69). Weiterhin wird die Substrattransportvorrichtung 4 wieder dem Zuführ-/Entnahmebereiches 2 von der Wascheinheit 3 gegenübergestellt. Dann wird der erste Arm 20a in Vorwärtsrich­ tung bewegt, um den zweiten Wafer W2 in die Kassette C zu laden (Schritt S70). Während die Aufwärts-und-Abwärts-Bewegung des Armteiles 20 wiederholt wird, wird der Wafer W zu den Bearbei­ tungseinheiten 9, 10, 11 auf die untere Stufe bzw. Ebene der Substrattransportvorrichtung weitergeleitet und der Wafer W zu den Bearbeitungseinheiten 6, 7, 8 in der oberen Stufe bzw. Ebene überführt.

Nachdem die gewaschenen ersten bis fünfundzwanzigsten Wafer W fortlaufend in der Kassette C gespeichert sind, wird die Kasset­ te C aus dem System 1 durch das Zuführ-/Entnahmeteil 2 mittels des Transportroboters (nicht gezeigt) entnommen und in einem nächsten Verfahren geladen (Schritt S71).

Bei den vorgenannten Ausführungen handelt es sich um zwei oder drei Bearbeitungseinheiten. Jedoch beschränkt sich die vorlie­ gende Erfindung nicht darauf. Die vorliegende Erfindung kann auch in dem Fall angewandt werden, wenn die Halbleiterscheibe in vier, sechs oder fünf oder sieben Bearbeitungseinheiten behan­ delt werden soll.

Gemäß den Ausführungen, werden der erste, zweite, dritte Arm 20a, 20b, 20c separat in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Funk­ tion eingesetzt. Darum haften selten Schmutzstoffe wie Partikel an den gereinigten Halbleiterscheiben. Daraus resultiert, daß die Oberfläche der Halbleiterscheibe sauber gehalten werden kann.

Im Vergleich zu herkömmlichen Fällen ist die Bewegungsdistanz bzw. -strecke des Verschlusses verringert, wenn die Zuführ-/Ent­ nahmeöffnung geöffnet und geschlossen wird. Aus diesem Grund kann der Durchsatz verbessert werden. Da die Bewegungsstrecke des Armteiles reduziert ist, wenn der Arm für das Zuführen und Entnehmen ausgetauscht bzw. gewechselt wird (da der Arm über eine Strecke, die zwei Stufen bzw. Ebenen des Armes entspricht, bewegt wird), wird der Durchsatz verbessert.

Weiterhin kann die gegenseitige Wechselwirkung zwischen der in­ neren Atmosphäre der Bearbeitungseinheiten 6 bis 11 und der äu­ ßeren Atmosphäre verringert werden, weil die Öffnungsflächen der Zuführungs-/Entnahmeöffnungen 6a bis 11a reduziert sind.

Weiterhin bewegt sich der Armteil schnell nach oben, indem die zweite und dritte Gleitabdeckung 22b, 22c gleichzeitig nach oben bewegt werden. Auch wenn die Substrattransportvorrichtung über einen langen Zeitraum eingesetzt wird, läßt die Luftundurchläs­ sigkeit bzw. Dichtheit nicht nach und es werden im wesentlichen keine Partikel erzeugt.

Darüberhinaus dringt aufgrund der Struktur keine Flüssigkeit ins Innere der Abdeckung ein, auch dann nicht, wenn eine Leckage auftritt mit dem Ergebnis, daß der innere Antriebsmechanismus nicht durch Rost zerstört wird. Außerdem wird eine Vielzahl von Antriebsmechanismen durch einen gemeinsamen Motor und ein ge­ meinsames Ritzel bzw. Zahnrad betrieben, so daß die Substrat­ transportvorrichtung in der Größe reduziert ist.

Nachstehend wird ein Substratbearbeitungssystem in einer anderen Ausführung mit Bezug auf die Fig. 20 erklärt.

Ein Substratbearbeitungssystem 1A hat einen Kassettenbereich 2, einen ersten und zweiten Substrattransportarmmechanismus 4, 12, einen Bearbeitungsbereich 3A und einen Zwischenspeichermechanis­ mus, der als Substratzuführ-/entnahmebereich dient. Der Kasset­ tenbereich 2 und der erste Substrattransportarmmechanismus 4 sind gleich denen der vorher genannten Ausführungsform. Der Be­ arbeitunsbereich 3A hat eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten 6A-11A und den zweiten Substrattransportarmmechanismus 12 und den Zwischenspeichermechanismus 13. Die Bearbeitungseinheiten 6A-11A gleichen im wesentlichen den Bearbeitungseinheiten 6-11 in der vorgenannten Ausführungsform. Der Substrattransportarmme­ chanismus 12 ist in einem Transportabschnitt 5A des Bearbei­ tungsbereiches 3A angeordnet. Der zweite Substrattransportarmme­ chanismus 12 hat drei Arme 12a, 12b, 12c, die jeweils den Wafer W halten, einen Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsmechanismus zum Bewegen eines jeden der Arme 12a, 12b, 12c in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung, einen Z-Achsen-Antriebsmechanismus zum Bewegen eines Armteiles nach unten und nach oben, und einen θ-Rotations- Mechanismus zum Drehen des Armteiles um die Z-Achse. Solch eine Transportvorrichtung 12 ist in dem US-Patent Nr. 5,664,254 of­ fenbart.

Die Bearbeitungseinheiten 6A-11A und der Zwischenspeichermecha­ nismus 13 sind so angeordnet, daß sie den zweiten Substrattrans­ portarmmechanismus 12 umgeben. Der Zwischenspeichermechanismus 13 ist zwischen dem ersten Transportabschnitt 5 und dem zweiten Transportabschnitt 5A angeordnet. Der Wafer W wird über den Zwi­ schenspeichermechanismus 13 von dem Substrattransportarmmecha­ nismus 4 zu dem zweiten Substrattransportarmmechanismus 12 wei­ tergeleitet.

Bei den vorgenannten Ausführungsformen wird der Zwischenspei­ chermechanismus 13 als Substratzuführ-/entnahmebereich eingesetzt. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht dar­ auf. Der erste und zweite Substrattransportarmmechanismus 4, 12 können in Kombination als Substratzuführ-/entnahmebereich einge­ setzt werden. Insbesondere kann der Wafer W direkt zwischen dem ersten Substrattransportarmmechanismus 4 und dem zweiten Sub­ strattransportarmmechanismus 12 transportiert werden, ohne daß er durch den Zwischenspeichermechanismus 13 läuft. In diesem Fall kann der Zeitraum, der für das Weiterleiten des Wafers W erforderlich ist, reduziert werden und der Durchsatz erhöht werden.

Vorteile und Änderungen sind dem Fachmann ersichtlich. Aus die­ sem Grund beschränkt sich die Erfindung in ihren breiten Aspek­ ten nicht auf die spezifischen Details und Ausführungsformen, die hier aufgezeigt und beschrieben werden. Dementsprechend kön­ nen viele Änderungen innerhalb des erfindungsgemäßen Konzeptes, wie es in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalente defi­ niert ist, durchgeführt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Transportieren eines Substrates unter Verwendung einer Sub­ strattransportvorrichtung, die aufweist:
mindestens einen ersten, zweiten und dritten Arm (20a, 20b, 20c), die vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind,
eine Vielzahl von Bearbeitungseinheiten (6 bis 11, 6A bis 11A), von de­ nen jede mit einer Zuführ-/Entnahmeöffnung (6a bis 11a) zum Zuführen und Entnehmen des Substrates ausgestattet ist,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Eingeben von Daten der Bearbeitungsbedingungen zum Bearbeiten des Substrates;
• b) Bestimmen, ob eine Anzahl von Bearbeitungseinheiten, die für die Bear­ beitung des Substrates erforderlich ist, eine gerade oder ungerade Zahl ist;
• c) wenn aus der Bestimmung des Schrittes b) eine ungerade Anzahl resul­ tiert,
  Transportieren des Substrates gemäß den nachfolgend aufgeführ­ ten Schritten (d1) bis (i1):
  • 1. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus einem Substratzuführ-/entnahmebereich (2, 13);
  • 2. Zuführen bzw. Laden des Substrates durch den zweiten Arm (20b) in eine Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Nummer;
  • 3. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus einer Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Num­ mer; ausgenommen, es handelt sich um eine letzte Bearbei­ tungseinheit (8, 8A);
  • 4. Zuführen des Substrates durch den dritten Arm (20c) in eine Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer geraden Nummer;
  • 5. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus einer Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer geraden Nummer; und
  • 6. Entnehmen des Substrates aus der letzten Bearbeitungsein­ heit (8) durch den ersten Arm (20a) und Zuführen des Sub­ strates durch den ersten Arm (20a) in den Zuführ- /Entnahmebereich (2, 13);
  und
• d) wenn aus der Bestimmung des Schrittes b) eine gerade Anzahl resultiert,
  Transportieren des Substrates gemäß den nachfolgend aufgeführ­ ten Schritten (d2) bis (i2);
  • 1. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus dem Zuführ-/Entnahmebereich (2, 13);
  • 2. Zuführen des Substrates durch den dritten Arm (20c) in eine Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer ungeraden Nummer;
  • 3. Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus einer Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer ungeraden Num­ mer;
  • 4. Zuführen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) in ei­ ne Bearbeitungseinheit (8, 8A) mit einer geraden Nummer;
  • 5. Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus einer Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer, ausge­ nommen es handelt sich um eine letzte Bearbeitungseinheit (8, 8A); und
  • 6. Entnehmen des Substrates durch den ersten Arm (20a) aus der letzten Bearbeitungseinheit (8, 8A) und Zuführen des Substrates durch den ersten Arm (20a) in den Zuführ- /Entnahmebereich (2, 13).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbei­ tungseinheit (6 bis 11, 6A bis 11A) Schmutzstoffe von einer Oberfläche des Substrates durch Bürsten der Oberfläche des Substrates mit einer Bürste ent­ fernt werden, während eine Waschlösung auf das Substrat gegossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Substrat (W2), das als nächstes zu verwenden ist, aus dem Zuführ-/Entnahmebereich (2, 13) durch den zweiten Arm (20b) während einer Zeitdauer von Schritt (e1) bis (f1) entnommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat (W2) aus der Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Nummer durch den dritten Arm (20c) während einer Zeitdauer von Schritt (g1) bis (h1) ent­ nommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat (W2) aus dem Substratzuführ-/entnahmebereich (2, 13) durch den dritten Arm (20c) während einer Zeitdauer von Schritt (e2) bis (f2) entnommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat (W2) aus einer Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer ungeraden Nummer wäh­ rend einer Zeitdauer von Schritt (g2) bis (h2) entnommen wird.

7. Substratbearbeitungssystem, das aufweist:
einen Substratzuführ-/entnahmebereich zum Aufnehmen einer Vielzahl von Substraten und sequentielles, vereinzeltes Ausgeben der Substrate;
einen Bearbeitungsbereich (3, 3A), mit einer Vielzahl von Bearbeitungs­ einheiten (6 bis 11, 6A bis 11A), von denen jede eine Zuführ- /Entnahmeöffnung (6a bis 11a) zum Zuführen und Entnehmen des Sub­ strates aufweist;
eine Substrattransportvorrichtung (4, 4A, 12), die mindestens einen er­ sten, zweiten und dritten Arm (20a, 20b, 20c) hat, welche beweglich zwischen dem Substratzuführ-/entnahmebereich (2, 13) und dem Bear­ beitungsbereich und vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind und die einen Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsmechanismus zum Bewegen des ersten, zweiten und dritten Armes (20a, 20b, 20c) nach hinten und vorn aufweist;
einen Steuerbereich (70) zum Steuern eines Betriebes der Substrattrans­ portvorrichtung (4, 4A, 12); und
Dateneingabemittel zum Eingeben der Daten der Bearbeitungsbedingun­ gen des Substrates in den Steuerbereich (70);
wobei der Steuerbereich (70) die Substrattransportvorrichtung (4, 4A, 12) steuert mittels
Bestimmen auf Basis der Daten der Bearbeitungsbedingungen, 10b eine Anzahl von Bearbeitungseinheiten, die für das Bearbeiten des Substrates erforderlich sind, ungerade oder gerade ist; und
wenn aus dem Bestimmen eine ungerade Anzahl resultiert,
Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus dem Substratzuführ-/Entnahmebereich (2, 13);
Zuführen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) zu einer Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit ungerader Nummer;
Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus einer Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Nummer, ausgenommen es handelt sich um eine letzte Bearbeitungseinheit (8, 8A);
Zuführen des Substrates durch den dritten Arm (20c) in eine Bear­ beitungseinheit mit einer geraden Nummer;
Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus einer Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer geraden Nummer;
Entnehmen des Substrates durch den ersten Arm (20a) aus der letzten Bearbeitungseinheit (8, 8A); und weiterhin
Zuführen des Substrates durch den ersten Arm (20a) zu dem Sub­ stratzuführ-/entnahmebereich (2, 13);
und
wenn aus dem Bestimmen eine gerade Anzahl resultiert,
Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus dem Substratzuführ-/entnahmebereich (2, 13);
Zuführen des Substrates durch den dritten Arm (20c) zu einer Be­ arbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Nummer;
Entnehmen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) aus einer Bearbeitungseinheit (6, 6A) mit einer ungeraden Nummer;
Zuführen des Substrates durch den zweiten Arm (20b) zu einer Bearbeitungseinheit (7, 7A) mit einer geraden Nummer;
Entnehmen des Substrates durch den dritten Arm (20c) aus einer Bearbeitungseinheit mit einer geraden Nummer, ausgenommen es handelt sich um die letzte Bearbeitungseinheit (8, 8A);
Entnehmen des Substrates durch den ersten Arm aus der letzten Bearbeitungseinheit; und weiterhin
Zuführen des Substrates durch den ersten Arm (20a) in den Sub­ stratzuführ-/entnahmebereich 2, 13).

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungs­ einheit (6 bis 11, 6A bis 11A) Schmutzteile von einer Oberfläche des Substra­ tes während der Zufuhr einer Waschlösung auf das Substrat durch Bürsten der Oberfläche des Substrates mit einer Bürste entfernbar sind.

9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrattransport­ vorrichtung (4, 4A, 12) folgendes aufweist:
einen θ-Rotations-Antriebsmechanismus (24) zum Drehen um einen Win­ kel von θ um jede der vertikalen Achsen des ersten, zweiten und dritten Armes (20a, 20b, 20c);
Rückwärts- und Vorwärtsbewegungsmechanismus (21) zum Bewegen ei­ nes jeden ersten, zweiten und dritten Armes (20a, 20b, 20c) nach vorn und nach hinten;
einen Z-Achsen-Antriebsmechanismus (48, 50) zum Bewegen des ersten, zweiten und dritten Armes (20a, 20b, 20c) in Z-Achsen Richtung; und
eine Abdeckungsanordnung (22), die eine Vielzahl von Gleitabdeckungen (22a, 22b, 22c) aufweist, welche den Z-Achsen-Antriebsmechanismus (48, 50) umgeben und miteinander gleitfähig angeordnet sind, wobei ein Durchmesser einer oberen Gleitabdeckung (22b, 22c) größer ist als ein Durchmesser einer unteren Gleitabdeckung (22a).

10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckungsanord­ nung durch eine konzentrische Anordnung einer Vielzahl zylindrischer Gleitab­ deckungen (22a, 22b, 22c) gebildet ist.

11. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführ- /Entnahmeöffnung (6a bis 11a) der Bearbeitungseinheit (6 bis 11) ausreichend groß ist, um mittels zweier Arme des ersten, zweiten und dritten Armes zuzu­ führen und zu entnehmen.