【実施例1】
【0027】
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係る基板処理装置の概略構成を示した平面図であり、
図2は、実施例1に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。
【0028】
この基板処理装置は、例えば、基板Wに対して薬液処理及び洗浄処理及び乾燥処理を施すための装置である。基板Wは複数枚(例えば25枚)がFOUP1に対して水平姿勢で収納されている。未処理の基板Wを収納したFOUP1は、投入部3に載置される。投入部3は、カセット1を載置される載置台5を二つ備えている。投入部3に隣接する位置には、払出部7が配備されている。この払出部7は、処理済みの基板WをFOUP1に収納してFOUP1ごと払い出す。このように機能する払出部7は、投入部3と同様に、FOUP1を載置するための二つの載置台9を備えている。
【0029】
投入部3と払出部7に沿った位置には、これらの間を移動可能に構成された第1搬送機構11が配置されている。第1搬送機構11は、載置台5に載置されたFOUP1から複数枚の基板Wを取り出し、第2搬送機構13に対して搬送する。
【0030】
第2搬送機構13は、第3搬送機構WTRに対して複数枚の基板Wを搬送する。また、第3搬送機構WTRから処理済みの基板Wを受け取った後に、第1搬送機構11に搬送する。第3搬送機構WTRは、基板処理装置の長手方向に向けて移動可能に構成されているとともに、複数枚の基板Wを保持するためのチャック15を備えている。このチャック15は、例えば、絶縁性の部材で構成されている。絶縁性の部材としては、耐薬品性に優れるフッ素樹脂が挙げられる。
【0031】
なお、上述した第3搬送機構WTRが本発明における「基板搬送部」に相当する。
【0032】
上述した第3搬送機構WTRの移動方向における最も手前側には、複数枚の基板Wを乾燥させるための乾燥処理部LPDが配備されている。この乾燥処理部LPDは、基板を低圧のチャンバ内に収容して乾燥させるものである。
【0033】
第3搬送機構WTRの移動方向であって、乾燥処理部LPDに隣接する位置には、第1処理部19が配備されている。この第1処理部19は、複数枚の基板Wに対して純水洗浄処理を施すための純水洗浄処理部ONB1を備えているとともに、複数枚の基板Wに対して処理液によって薬液処理を施すための薬液処理部CHB1を備えている。また、純水洗浄処理部ONB1は、第3搬送機構WTRとの間で基板Wを受け渡すとともに、純水洗浄処理部ONB1内の処理位置と、その上方にあたる受け渡し位置とにわたって昇降自在に構成されたリフタLF1を備えている。同様に、薬液処理部CHB1はリフタLF2を備えている。
【0034】
第1処理部19に隣接した位置には、第2処理部21が配備されている。この第2処理部21は、上述した第1処理部19と同様の構成である。つまり、純水洗浄処理部ONB2と、薬液処理部CHB2と、リフタLF3,LF4とを備えている。
【0035】
載置台9に隣接する位置には、チャック洗浄部CHCLが配備されている。このチャック洗浄部CHCLは、第3搬送機構WTRのチャック15を純水などで洗浄した後、乾燥処理を行う機能を備えている。
【0036】
上記のように構成されている基板処理装置は、
図2のブロック図に示すように制御部31によって統括的に制御される。
【0037】
制御部31は、CPUやメモリ等から構成されており、基板Wをどのように処理するかを規定したレシピの格納や、レシピに基づいてどのように基板Wのロットを搬送して各処理部で処理を行わせるかを規定したスケジュールの作成などを行う。また、上述した各部の制御を行うとともに、後述するチャック洗浄部CHCLにおける制御を行う。
【0038】
次に、
図3及び
図4を参照して、チャック15について説明する。なお、
図3は、チャックを正面から見た状態における動作説明図であり、
図4は、チャックの側面図である。
【0039】
第3搬送機構WTRが備えているチャック15は、例えば、アーム部33と、ガイド部35と、下端部37とを備えている。アーム部33は、上方に設けられた基端部(不図示)から下方へ向けて垂下して形成されている。ガイド部35は、アーム部33の下部に形成されている。ガイド部35は、縦方向に所定間隔で形成された複数個の溝39を備えている。これらの溝39は、基板Wの側縁を当接して基板Wを鉛直姿勢で保持する。下端部37は、ガイド部35の下部に形成された先絞り形状を呈する。チャック15は、
図3に示すように、下端部37の反対側にあたる基端部(不図示)に揺動軸を備え、下端部37をほぼ鉛直姿勢にした保持位置と、下端部37を互いに外側方向へ移動させた開放位置とにわたって揺動される。
【0040】
次に、
図5を参照して、チャック洗浄部CHCLについて説明する。なお、
図5は、チャック洗浄部の概略構成を示す図である。
【0041】
チャック洗浄部CHCLは、洗浄槽41と、槽供給系43と、ノズル供給系45とを備えている。洗浄槽41は、一対のチャック15を収容する一対の浸漬槽47と、浸漬槽47から溢れた洗浄液を回収する回収槽49とを有する。浸漬槽47は、洗浄液を下部から供給され、洗浄液をオーバフローさせつつチャック15を洗浄する。回収槽49は、浸漬槽47から溢れた洗浄液を回収して排出する。
【0042】
槽供給系43は、純水供給源51と、供給管53とを備えている。純水供給源51は、常温の純水を供給する。供給管53は、一端側が純水供給源51に連通接続され、他端側が浸漬槽47の底部に連通接続されている。供給管53は、純水供給源51側から順に流量調整弁55と、ミキシングバルブ57とを配設されている。流量調整弁55は、流体の流通と遮断とを切り換えるとともに、流通時の流量を調整する。ミキシングバルブ57は、供給管53を流通する流体に対して他の流体を混合する。なお、ミキシングバルブ57に代えてスタティックミキサを採用してもよい。
【0043】
ミキシングバルブ57と流量調整弁55との間には、分岐管59の一端側が連通接続され、分岐管59の他端側が温水供給源61に連通接続されている。分岐管59には、流量調整弁63が配設されている。分岐管59には、温水供給源61から温水が供給され、流量調整弁63を操作して浸漬槽47に供給される純水の温度を調整する。
【0044】
ミキシングバルブ57には、分岐管65の一端側が連通接続され、その他端側が炭酸ガス供給源67に連通接続されている。炭酸ガス供給源67は、炭酸ガスを貯留し、分岐管65に設けられた流量調整弁69に応じた流量の炭酸ガスを供給する。また、ミキシングバルブ57には、分岐管71の一端側が連通接続され、その他端側が過酸化水素水供給源73に連通接続されている。分岐管71には、流量調整弁73が設けられ、過酸化水素の流量が調整される。
【0045】
上述した温水供給源61と、炭酸ガス供給源67と、過酸化水素水供給源73とは、いずれか一つが純水供給源51とともに用いられる。温水供給源61を用いて「除電用洗浄液」として高温純水を用いる場合には、例えば、浸漬槽47における純水の温度が30℃を越えて60℃程度、好ましくは、40℃〜50℃となるように流量調整弁55,63が調整されることが好ましい。また、炭酸ガス供給源67を用いて「除電用洗浄液」として炭酸ガス混合純水を用いる場合には、例えば、毎分35リットルの純水に毎分2リットルの炭酸ガスが混合されるように流量調整弁55,69が調整されることが好ましい。また、過酸化水素水供給源73を用いて「除電用洗浄液」として過酸化水素水混合純水を用いる場合には、例えば、純水:過酸化水素水が5:1となるように流量調整弁55,75が調整されることが好ましい。
【0046】
ノズル供給系45は、気体ノズル77と、ドライ窒素ガス供給源79と、供給管81と、流量調整弁83と、純水ノズル85と、純水供給源87と、供給管89と、流量調整弁91とを備えている。気体ノズル77は、洗浄槽41の上方、換言すると、浸漬槽47の上方に、浸漬槽47の上縁から離間して配置されている。気体ノズル77は、平面視で一対の浸漬槽47を挟んで対向するように一対配置され、各々のガスの噴射方向が中央斜め下方に向けられている。気体ノズル77からのドライ窒素ガスの供給量は、流量調整弁83によって調整される。また、純水ノズル85は、浸漬槽47と気体ノズル77との間に配設されている。純水ノズル85も気体ノズル77と同様に一対配置され、各々の純水の噴射方向が中央斜め下方に向けられている。
【0047】
なお、上述した各流量調整弁55,63,69,75は、以下に説明するように制御部31によって操作される。
【0048】
次に、
図6〜
図14を参照して、上述したチャック洗浄部CHCLによるチャック15の洗浄について説明する。なお、
図6〜
図13は、チャックの洗浄動作の説明に供する図であり、
図14(a)〜(c)は、チャックの下端部の洗浄動作の説明に供する図である。
【0049】
ここでチャック15は、例えば、薬液で処理された基板Wを搬送し、チャック15に薬液が付着した清浄でない状態にあるものとする。また、以下の説明においては、「除電用洗浄液」として高温純水を用いるものとする。
【0050】
制御部31は、まず、第3搬送機構WTRをチャック洗浄部CHCLに移動させる。そして、流量調整弁55,63を操作して、浸漬槽47に40℃の純水が供給されるようにしておく。次に、流量調整弁91を操作して、純水ノズル85から純水を噴射させる。この状態で、第3搬送機構WTRを操作し、純水ノズル85と浸漬槽47との間で所定回数だけチャック15を昇降させて、ガイド部35を純水で洗浄する(
図6,
図7)。なお、このとき純水ノズル85から噴射された純水は、ガイド部35の溝39にも供給される。但し、このとき比抵抗が大きな純水と絶縁性材料で構成されたチャック15との摩擦によってチャック15が帯電する。
【0051】
次に、制御部31は、流量調整弁91を閉止するとともに、チャック15を下降させて浸漬槽47の除電用洗浄液に浸漬させる(
図8)。このときチャック15の保持部35が液面下となるように下降させる。除電用洗浄液は、高温純水であるので、比抵抗が小さくなっており、チャック15を除電できる。
【0052】
制御部31は、チャック15を浸漬槽47内から低速で上昇させ始め(
図9)、流量調整弁83を操作して気体ノズル77からドライ窒素ガスを噴射させる(
図10)。この気体ノズル77からのドライ窒素ガスはガイド部35及び溝39に吹き付けられるので、付着していた除電用洗浄液が飛散される。ガイド部35及び溝39は、既に除電されているので、除電用洗浄液の液滴が静電気の吸着力で除去されにくくなる現象が生じないので、チャック15の乾燥不良を防止できる。
【0053】
次に、制御部31は、再びチャック15を下降させる。具体的には、ガイド部35の下端部37が浸漬槽47の液面に接触する位置まで下降させる(
図11)。そして、制御部31は、チャック15をドライ窒素ガスが供給されている中を上昇させ(
図12)、気体ノズル77の上方の洗浄待機位置まで上昇させる。
【0054】
なお、上述したように、ガイド部35が浸漬槽47に浸漬された状態からチャック15が上昇されて(
図8、
図9)、ドライ窒素ガスが噴射されると(
図10)、ガイド部35の下端部37は、
図14(a)に示すように、ガイド部35からの液滴がガイド部35の下部と下端部37に向かって流下して滞留した状態となりやすい。このような状態では、気体ノズル77からのドライ窒素ガスの噴射では十分に飛散させることができないことがある。そこで、上述したように、下端部37を浸漬槽47の液面に接触させると、
図14(b)に示すように、液滴が表面張力で引かれ、
図14(c)に示すように、ガイド部35の下部と下端部37に滞留していた液滴が下端部37の下面に流下して集められる。その後、チャック15を上昇させることにより、下端部37の下面に集められた液滴を一気にドライ窒素ガスによって飛散させる。なお、流下して集められた液滴を確実に飛散させるために、このときのドライ窒素ガスの流量を大きくしておくことが好ましい。
【0055】
ここで、
図15〜
図17を参照して、除電用洗浄液による効果について説明する。なお、
図15は、高温純水及び炭酸ガス混合純水によるチャックの帯電の関係を示すデータであり、
図16は、過酸化水素水混合純水によるチャックの帯電の関係を示すデータである。また、
図17は、高温純水及び炭酸ガス混合純水によるチャックの帯電の関係を示すグラフである。
【0056】
まず、
図15を参照する。この
図15は、高温純水(
図15中の温水)として30℃、40℃、50℃のものを利用し、炭酸ガス混合純水(
図15中の炭酸ガス)として毎分35リットルの純水と毎分2リットルの炭酸ガスを混合したものを利用し、チャック15を複数回洗浄した際の液残りと帯電を測定したものである。このデータ中において洗浄回数が0回となっているのは、浸漬槽47に浸漬させず、純水ノズル85で純水洗浄しただけの状態である。このデータから、高温純水の30℃では、液残りが多く発生し、しかも帯電が4[−kV]以上となっている。一方、高温純水の40℃、50℃では、洗浄を行うことで液残りがなくなり、帯電も4[−kV]より小さくなっている。つまり、帯電が抑制されて除電されていることがわかる。また、炭酸水混合純水でも液残りがなくなり、帯電も4[−kV]程度のものが散見されるものの、ほぼ4[−kV]より小さくなっている。
【0057】
次に、
図16を参照する。この
図16は、過酸化水素水混合純水として純水:過酸化水素水の混合比が5:1となるようにしたものを利用している。このデータから、過酸化水素水混合純水では、洗浄を行うことで液残りがなくなり、帯電も4[−kV]より小さくなっている。つまり、帯電が抑制されて除電されていることがわかる。
【0058】
ここで
図17を参照する。このグラフは、縦軸を帯電量とし、横軸を洗浄回数としたものであり、
図15のデータをプロットしたものである。このグラフからも、高温純水(温水(30℃))に対して、高温純水(温水(40℃)、温水(50℃))及び炭酸ガス混合純水(炭酸ガス)は帯電量が低くなり、優位性を有することがわかる。
【0059】
本実施例1によると、第3搬送機構WTRのチャック15が帯電しても、制御部31がチャック15を洗浄槽41の除電用洗浄液で洗浄するので、チャック15の帯電が除去される。したがって、チャック15に付着した液滴が静電気の吸着力で除去されにくくなる現象が生じないので、チャック15の乾燥不良を防止できる。
【実施例2】
【0060】
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。
図18は、実施例2における基板処理装置の概略構成を示した側面図である。
【0061】
この基板処理装置は、基板Wを一枚ずつ処理するいわゆる枚葉式の処理装置である。基板Wは、スピンチャック101によって水平姿勢で保持される。スピンチャック101は、円板状の保持板103の上面の円周方向に保持ピン105を立設されている。スピンチャック101は、保持板103の下面に回転軸107の一端側が連結され、回転軸107の他端側が電動モータ109の回転軸に連結されている。電動モータ109は、スピンチャック101を水平面内で回転させる。スピンチャック101は、その下方と側方とが飛散防止カップ111に囲われている。飛散防止カップ111は、基板Wに供給された処理液が遠心力で周囲に飛散することを防止する。
【0062】
スピンチャック101の上方には、処理液供給ノズル113が配備されている。この処理液供給ノズル113は、基板Wに対して処理液を供給する。処理液供給ノズル113は、ノズル113aとアーム113bとから構成され、
図18に示す供給位置と、回転中心から外れた待機位置との間でノズル113aを移動可能に構成されている。処理液供給ノズル113は、フォトレジスト供給源115と供給管117で連通接続されている。供給管117には、流量調整弁119が設けられている。
【0063】
処理液供給ノズル113の待機位置には、待機ポット119が配備されている。この待機ポット119は、待機時におけるノズル113aの乾燥を防止するために、有機溶剤雰囲気にノズル113aを保つ。また、待機ポット119には、除電用洗浄液供給源121から除電用洗浄液が供給される。除電用洗浄液供給源121は、上述した実施例1で用いた除電用洗浄液を供給する。
【0064】
図18に示すチャック洗浄ノズル123と、アーム洗浄ノズル125は、供給管127,129で除電用洗浄液供給源121に連通接続されている。供給管127は、流量調整弁131を設けられ、供給管129は、流量調整弁133が設けられている。アーム洗浄ノズル125は、アーム113bの長軸方向に移動可能に構成されている。また、チャック洗浄ノズル123は、スピンチャック101の上方と側方とにわたって移動可能に構成されている。
【0065】
制御部135は、電動モータ109の回転、処理液供給ノズル113の移動、流量調整弁119,131,133の開閉などを統括的に制御する。
【0066】
なお、上述した待機ポット119と、チャック洗浄ノズル123と、アーム洗浄ノズル125が本発明における「洗浄手段」に相当する。
【0067】
上述した基板処理装置では、基板Wがスピンチャック101に保持されると、制御部135が電動モータ109を作動させ、所定の速度で基板Wを回転させる。そして、処理液供給ノズル113を供給位置に移動させ、流量調整弁119を開放して、フォトレジストを基板Wに供給する。所定量の供給が終わると、制御部135は、流量調整弁119を閉止させる。制御部135は、電動モータ109の回転数を高くして、フォトレジストを基板Wの全面に塗り拡げるとともに、余分なフォトレジストを振り切る。そして、制御部135は、電動モータ109を停止させて基板Wを搬出させる。
【0068】
このような処理を行って順次に基板Wに処理を施してゆくが、処理液供給ノズル113が基板Wの入れ替えのたびに揺動するので、乾燥空気との摩擦でアーム113b及びノズル113aが帯電することがある。また、処理液供給ノズル113がフォトレジストの飛散によって汚染されるので、それを除去するために純水等で洗浄されることがあり、その際に帯電する場合がある。このように処理液供給ノズル113が帯電すると、待機ポット119で待機している際に液滴が除去されにくくなって、乾燥不良を生じる恐れがある。そこで、制御部135は、除電用洗浄液供給源121から除電用洗浄液を待機ポット119に供給し、ノズル113aの除電を行う。したがって、待機ポット119内におけるノズル113aの乾燥不良が防止できる。
【0069】
また、制御部135は、流量調整弁131を操作してアーム洗浄ノズル125から除電用洗浄液をアーム113bに供給する。これにより、帯電に起因するアーム113bでの乾燥不良を防止できる。また、制御部135は、流量調整弁133を操作してチャック洗浄ノズル123から除電用洗浄液をスピンチャック101に供給する。これにより、スピンチャック101における乾燥不良を防止できる。
【0070】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【0071】
(1)上述した実施例1では、
図1に示すような構成の基板処理装置を例にとって説明したが、本発明はそのような構成に限定されない。本発明は、基板を保持して搬送するチャックを有する装置であれば適用できる。
【0072】
(2)上述した実施例1では、チャック15の下端部37を除電用洗浄液の液面に接触させた後、再び上昇させてドライ窒素ガスで飛散させる制御を行っているが、本発明にこのような制御は必須ではない。浸漬槽47に浸漬させていたチャック15を上昇させてドライ窒素ガスにより下端部37の液滴を十分に飛散させることができれば、このような制御は不要である。
【0073】
(3)上述した実施例2では、スピンチャック101と、ノズル113aと、アーム113bの全てに対して除電用洗浄液を供給しているが、本発明はいずれか一つに対して除電用洗浄液を供給すればよい。
【0074】
(4)上述した実施例2では、処理液供給ノズル113からフォトレジストを供給する構成を例にとって説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。本発明は、例えば、基板Wに洗浄液を供給して基板Wを洗浄する装置などにも適用できる。