(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
1個の前記第1搬送部及び前記第2搬送部に対して複数個の前記液処理部又は前記乾燥処理部を設けて、前記第1搬送部及び前記第2搬送部を複数個の前記液処理部又は前記乾燥処理部で共用することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
前記乾燥処理部は、容器本体に対して蓋体及び基板載置台を内部に収容した処理位置と外部に退避した待機位置とに移動可能とし、前記乾燥処理部の蓋体及び基板載置台の待機位置に前記第2搬送部により前記基板を搬入し、前記乾燥処理部の蓋体及び基板載置台の待機位置から前記第3搬送部により前記基板を搬出することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の基板処理装置。
【背景技術】
【0002】
従来より、半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する場合には、半導体ウエハや液晶基板などの基板に対して基板処理装置を用い、各種の処理液で洗浄やエッチング等の液処理を施した後に、基板に残留した処理液を除去する乾燥処理を施す。
【0003】
この基板処理装置では、液処理部を用いて基板を処理液で液処理し、その後、超臨界乾燥処理部を用いて基板に残留する処理液を超臨界状態の流体(超臨界流体)に置換した後に気化させることで基板を乾燥処理している。
【0004】
この超臨界乾燥処理を行う基板処理装置では、基板を液処理部に搬入するとともに超臨界乾燥処理部から基板を搬出する基板搬送部を設けている。
【0005】
従来の基板処理装置では、液処理部への基板の搬入と超臨界乾燥処理部からの基板の搬出とを同一の基板搬送部を用いて行う。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明に係る基板処理装置の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【0014】
[実施例1]
図1及び
図2に示すように、基板処理装置1は、前端部に搬入出部2を形成し、搬入出部2の後方に搬送部3を形成し、搬送部3の後方に処理部4を形成する。また、基板処理装置1は、基板処理装置1の全体の制御を行なう制御部80を備えている。
【0015】
制御部80は、例えばコンピュータであり、動作制御部と記憶部とを備える。動作制御部は、例えばCPU(Central Processing Unit)で構成されており、記憶部に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、基板処理装置1の動作を制御する。記憶部は、例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスク等の記憶デバイスで構成されており、基板処理装置1において実行される各種処理を制御するプログラムを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記録されたものであってもよいし、その記憶媒体から記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体としては、例えば、ハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカード等が挙げられる。記録媒体には、例えば、基板処理装置1の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、コンピュータが基板処理装置1を制御して基板の処理方法を実行させるプログラムが記録される。
【0016】
搬入出部2は、基板搬入出台5の上部に複数個(ここでは、4個)のキャリア6を左右に並べて載置可能としている。キャリア6には、処理前又は処理後の複数枚(たとえば、25枚)の基板7(ここでは、半導体ウエハ)が収容される。
【0017】
搬送部3は、前側に基板搬送装置8を配置するとともに、後側に基板受渡台9を配置する。基板搬送装置8は、前後左右及び回転方向に移動可能となっており、キャリア6と基板受渡台9との間で複数枚の基板7を搬送する。
【0018】
処理部4は、中央部に前後に伸延する基板搬入出部10(第3搬送部)を配置するとともに、基板搬入出部10の左右に基板処理ユニット11を前後に並べて配置する。ここで、基板処理ユニット11は、基板載置部12、基板搬送部13、液処理部14、超臨界乾燥処理部15(乾燥処理部)とで構成する。
【0019】
基板搬入出部10は、前後に伸延するレール16に沿って移動可能な搬送台17に1枚の基板7を水平に保持する基板保持体18,19を可動体20を介して回転・昇降・進退可能に取付けている。ここで、一方の基板保持体18は、処理前の基板7を基板受渡台9から基板処理ユニット11(基板載置部12)に搬入するときに使用され、他方の基板保持体19は、処理後の基板7を基板処理ユニット11(超臨界乾燥処理部15)から基板受渡台9に搬出するときに使用される。これにより、基板7の搬入・搬出時に塵等が基板7に転着するのを防止する。ここでは、同一の移動機構(レール16、搬送台17、可動体20)に基板搬入用の基板保持体18と基板搬出用の基板保持体19を設けた構成としているが、基板搬入用の基板保持体18と基板搬出用の基板保持体19とをそれぞれ別個の移動機構に設けて、基板搬入部と基板搬出部とに明確に分離した構成とすることもできる。
【0020】
基板処理ユニット11は、
図3に示すように、基板搬入出部10と面する側に基板載置部12と超臨界乾燥処理部15とを配置する。これにより、基板搬入出部10から基板載置部12に基板7を搬入することができ、超臨界乾燥処理部15から基板搬入出部10に基板7を搬出することができる。また、基板処理ユニット11は、基板載置部12と超臨界乾燥処理部15との間に基板搬送部13を配置するとともに、基板搬送部13とは反対側(基板処理装置1の外部側)に液処理部14を配置することで、基板搬送部13の周囲に基板載置部12と液処理部14と超臨界乾燥処理部15とを配置する。これにより、基板搬送部13で基板7を基板載置部12から液処理部14、液処理部14から超臨界乾燥処理部15へと搬送する際の搬送時間や搬送距離を短くし、基板処理装置1での処理時間の短縮(スループットの向上)や基板処理装置1の小型化(フットプリント(占有面積)の低減)を図ることができる。
【0021】
基板載置部12は、基板7を載置するための載置台21を有し、載置台21と基板搬入出部10との間に搬入口22を形成する。基板7は、基板搬入出部10の基板搬入用の基板保持体18によって搬入口22から載置台21の上部に載置される。なお、ここでは、基板載置部12に1個の載置台21を設ける構成としているが、基板載置部12に複数個の載置台21を上下に並べて設けて複数枚の基板7をストックしておけるようにすることもできる。また、隣り合う基板処理ユニット11に設けられる基板載置部12を上下に並べて配置する(平面視の配置としては
図7と同様とすることができる。)ことで、基板処理装置1の小型化を図ることもできる。
【0022】
基板搬送部13は、密閉可能な基板搬送室23の内部に基台24を設け、基台24の上部に乾燥基板用搬送部25(第1搬送部)と湿潤基板用搬送部26(第2搬送部)とを形成する。乾燥基板用搬送部25は、基台24の上部に取付けた多軸アーム27に基板保持体28が取付けられる。これにより、乾燥基板用搬送部25は、基板保持体28を用いて基板載置部12から乾燥状態の基板7を受取り、その基板7を液処理部14に受け渡す。また、湿潤基板用搬送部26は、基台24の上部に取付けた多軸アーム29に基板保持体30が取付けられる。これにより、湿潤基板用搬送部26は、基板保持体30を用いて液処理部14から湿潤状態の基板7を受取り、その基板7を超臨界乾燥処理部15に受け渡す。なお、ここでは、2台の多軸アーム27,29にそれぞれ基板保持体28,30を取付けて乾燥基板用搬送部25と湿潤基板用搬送部26とに明確に分離した構成としているが、1台の移動機構(多軸アーム等)に2個の基板保持体28,30を取付けることで1台の移動機構が乾燥基板用搬送部25と湿潤基板用搬送部26とを兼用する構成とすることもできる。
【0023】
この基板搬送部13は、基板搬送室23によって基板搬入出部10や基板載置部12や液処理部14や超臨界乾燥処理部15とは区画されており、基板載置部12と液処理部14と超臨界乾燥処理部15との間に開閉可能な開口31,32,33が形成されている。
【0024】
液処理部14は、基板7を処理液で液処理するための液処理装置34を有する。この液処理装置34は、
図4に示すように、回転機構35にターンテーブル36を取付けるとともに、ターンテーブル36の周縁に保持体37を円周方向に向けて間隔をあけて取付けている。これにより、液処理装置34は、保持体37で水平に保持した基板7を回転機構35によって回転させる。また、液処理装置34は、ターンテーブル36(基板7)の外周外方にカップ38を配置するとともに、カップ38に昇降機構39を接続している。これにより、液処理装置34は、基板7の搬入出時にカップ38を降下させるとともに、基板7の液処理時にカップ38を上昇させて処理液を回収する。さらに、液処理装置34は、ターンテーブル36(基板7)の上方に洗浄処理用ノズル40とリンス処理用ノズル41と乾燥防止処理用ノズル42とをそれぞれ独立して移動可能に配置している。洗浄処理用ノズル40には、フッ化水素水溶液等の洗浄液を供給する洗浄液供給機構43が接続されている。リンス処理用ノズル41には、純水等のリンス液を供給するリンス液供給機構44が接続されている。乾燥防止処理用ノズル42には、液処理後の基板7の表面を被覆して乾燥を防止するための液体(イソプロピルアルコール、ハイドロフルオロエーテル、アセトン等の有機溶剤)を供給する乾燥防止用液体供給機構45が接続されている。
【0025】
超臨界乾燥処理部15は、基板7を超臨界流体で乾燥処理するための超臨界乾燥処理装置46を有し、超臨界乾燥処理装置46と基板搬入出部10との間に搬出口22’を形成する。基板7は、基板搬入出部10の基板搬出用の基板保持体19によって搬出口22’から搬出される。この超臨界乾燥処理装置46は、
図5に示すように、前端を開口させた矩形箱型状の容器本体47の後端部に吸入口48と排出口49とを形成し、吸入口48に二酸化炭素等の超臨界状態の流体を供給する処理流体供給機構50を接続するとともに、排出口49に開閉バルブ等からなる排出機構51を接続している。また、超臨界乾燥処理装置46は、容器本体47の前端部に蓋体52と基板載置台53とを開閉可能に取付けている。これらの蓋体52及び基板載置台53は、容器本体47に対して内部に収容した処理位置と外部に退避した待機位置とに進退移動可能となっており、基板7を搬入及び搬出するための搬入出機構として動作する。なお、蓋体52及び基板載置台53が容器本体47の外部に位置する待機位置には、基板載置台53を貫通し上下に昇降可能な例えば3本からなる基板支持ピン70が設けられ、この基板支持ピン70は基板載置台53と基板搬送部13と基板搬入出部10との基板7の受け渡しを行う。より詳しくは基板搬送部13により基板支持ピン70に基板7を搬入し基板支持ピン70が下降し基板載置台53に受け渡す。また、乾燥処理が行われたのち基板支持ピン70が上昇し基板載置台53の基板7を受取り、基板支持ピン70上の基板7を基板搬入出部10により搬出する。さらに、超臨界乾燥処理装置46は、容器本体47の上面及び下面に内部を加熱する加熱器54を取付けている。この超臨界乾燥処理装置46は、容器本体47と蓋体52との間の高耐圧パッキンの交換などのメンテナンス作業性を向上させるために、基板処理装置1の外側(基板搬入出部10とは反対側)に配置されるのが望ましい。
【0026】
上記処理部4には、例えばエリア別に送風機構55が設けられており、送風機構55によって基板搬入出部10や基板処理ユニット11の内部に清浄な空気を上方から下方へ向けて送風している。また、基板処理ユニット11の基板搬送室23や超臨界乾燥処理部15には、湿潤状態の基板7を搬送するときは清浄な空気から窒素ガスに切り替えて供給することで、基板搬送室23の内部を外部よりも低酸素で低湿度な状態としている。これにより、液処理部14での液処理前の基板7の表面の酸化や液処理後の基板7の表面を被覆する乾燥防止用液体の揮発を抑制している。なお、基板処理ユニット11の基板搬送室23や超臨界乾燥処理部15には、湿潤状態の基板7を搬送するときに清浄な空気から窒素ガスに切り替えて供給するようにしてもよい。また、基板搬送室23や超臨界乾燥処理部15に常時窒素ガスを供給するようにしてもよい。
【0027】
基板処理装置1は、以上に説明したように構成されており、処理部4において基板搬入出部10(第3搬送部)と面する側に乾燥基板用搬送部25(第1搬送部)と湿潤基板用搬送部26(第2搬送部)と超臨界乾燥処理部15(乾燥処理部)が配置され、乾燥基板用搬送部25(第1搬送部)と湿潤基板用搬送部26(第2搬送部)に面するとともに基板搬入出部10(第3搬送部)とは反対側に液処理部14が配置される。また、基板処理装置1は、処理部4において基板搬入出部10(第1搬送部)と乾燥基板用搬送部25(第2搬送部)と湿潤基板用搬送部26(第3搬送部)に面する側に液処理部14で液処理する前の乾燥状態の基板7を載置する基板載置部12が配置される。
【0028】
そして、基板処理装置1は、制御部80によって動作が制御される。この基板処理装置1では、処理前の基板7がキャリア6に収容された状態で搬入出部2に搬入され、搬送部3の基板搬送装置8を用いていずれかのキャリア6から複数枚の基板7が基板受渡台9へと搬送され、基板7が1枚ずつ処理部4で処理される。処理部4で処理された基板7は、搬送部3の基板搬送装置8を用いて基板受渡台9からいずれかのキャリア6に搬送される。
【0029】
処理部4では、
図6(a)に示すように、基板搬入出部10の基板搬入用の基板保持体18を用いて液処理前の乾燥状態の基板7が1枚ずつ基板受渡台9からいずれかの基板処理ユニット11の基板載置部12に搬入される。
【0030】
その後、
図6(b)に示すように、乾燥基板用搬送部25の基板保持体28を用いて乾燥状態の基板7が基板載置部12から液処理部14に搬送される。基板7は、液処理部14の液処理装置34によって処理液で液処理される。液処理部14では、液処理装置34によって基板7を回転させた状態で基板7の表面に向けて洗浄処理用ノズル40から洗浄液を供給して基板7の洗浄処理を行う。次に、リンス処理用ノズル41からリンス液を供給して基板7のリンス処理を行う。次に、基板7の表面に向けて乾燥防止処理用ノズル42から乾燥防止用の液体を供給し、基板7の表面を乾燥防止用の液体で被覆することで基板7を湿潤状態にする。
【0031】
その後、
図6(c)に示すように、湿潤基板用搬送部26の基板保持体30を用いて湿潤状態の基板7(表面が乾燥防止用液体で被覆された状態の基板7)が液処理部14から超臨界乾燥処理部15に搬送される。基板7は、超臨界乾燥処理部15の超臨界乾燥処理装置46によって超臨界流体で超臨界乾燥処理される。超臨界乾燥処理部15では、超臨界乾燥処理装置46の基板載置台53によって基板7を容器本体47の内部に収容するとともに、容器本体47を蓋体52で密閉する。次に、容器本体47の内部に処理流体供給機構50から超臨界状態の流体を供給し、基板7の表面の乾燥防止用の液体を超臨界状態の流体で置換する。次に、排出機構51によって容器本体47の内部から超臨界状態の流体を排出して容器本体47の内部の減圧を行う。これにより、基板7は、超臨界乾燥処理が施されて乾燥状態となる。次に、基板載置台53によって基板7を容器本体47の外部に搬送する。
【0032】
その後、
図6(d)に示すように、基板搬入出部10の基板搬出用の基板保持体19を用いて液処理及び超臨界乾燥処理後の乾燥状態の基板7が基板処理ユニット11の超臨界乾燥処理部15から基板受渡台9に搬出される。
【0033】
基板処理装置1では、基板搬入出部10から液処理部14に基板7を搬送する経路の途中に基板載置部12と乾燥基板用搬送部25とを設け、基板7を基板搬入出部10から基板載置部12に搬入した後に、基板載置部12から液処理部14に乾燥基板用搬送部25を用いて基板7を搬送する。そのため、基板処理装置1では、基板搬入出部10(特に、基板保持体18)が液処理部14(特に、液処理装置34)の内部に侵入することが無く、液処理部14において処理液(特に、揮発性の高いイソプロピルアルコール等の有機溶剤)が基板搬入出部10(基板保持体18)に付着して汚染されてしまうのを防止することができる。これにより、基板搬入出部10を介して処理液が超臨界乾燥処理部15で乾燥処理した基板7に転着して基板7が汚染されてしまうのを防止することができ、基板処理装置1の歩留まりを向上させることができる。
【0034】
上記基板処理装置1は、以上に説明したように構成しているが、本発明に係る基板処理装置は、上記構成に限られず、以下に説明するような構成とすることもできる。なお、以下の説明においては、上記実施例1と同様の構成のものには同一の符号を付して説明を省略する。
【0035】
[実施例2]
上記実施例1に係る基板処理装置1では、1個ずつの基板載置部12、基板搬送部13、液処理部14、超臨界乾燥処理部15で基板処理ユニット11を構成しているが、これに限られず、
図7に示す基板処理装置56のように、1個の基板載置部12に対して複数個(ここでは、2個)の基板搬送部13、液処理部14、超臨界乾燥処理部15で基板処理ユニット57を構成することもできる。なお、1個の基板載置部12に複数個の載置台21を設けて複数枚の基板7をストックできるようにしてもよい。
【0036】
これにより、1個の基板載置部12を複数個の液処理部14等で共用することができるので、より一層基板処理装置56の小型化(フットプリント(占有面積)の低減)を図ることができ、それに伴って、基板7の搬送距離が短くなって基板処理装置56での処理時間を短縮(スループットを向上)することができる。
【0037】
[実施例3]
上記実施例1に係る基板処理装置1では、基板載置部12を基板搬送部13、液処理部14、超臨界乾燥処理部15と同様の高さに配置して基板処理ユニット11を構成しているが、これに限られず、
図8に示す基板処理装置58(基板処理ユニット59)のように、超臨界乾燥処理部15の上方に基板載置部12を配置してもよい。なお、基板載置部12は、超臨界乾燥処理部15の下方に配置してもよく、また、液処理部14の上方又は下方に配置してもよい。
【0038】
このように、基板載置部12を液処理部14又は超臨界乾燥処理部15の上方又は下方に重ねて(完全に重なっている場合に限られず、部分的に重なっている場合も含まれる。)配置することによっても、より一層基板処理装置58の小型化(フットプリント(占有面積)の低減)を図ることができる。
【0039】
[実施例4]
上記実施例1に係る基板処理装置1では、1個ずつの基板載置部12、基板搬送部13、液処理部14、超臨界乾燥処理部15で基板処理ユニット11を構成しているが、これに限られず、
図9に示す基板処理装置60のように、1個の基板搬送部13及び液処理部14に対して複数個(ここでは、2個)の基板載置部12及び超臨界乾燥処理部15で基板処理ユニット61を構成することもできる。なお、ここでは、1個の基板搬送部13に対して1個の液処理部14と複数個の超臨界乾燥処理部15を設けた構成としているが、1個の基板搬送部13に対して1個の超臨界乾燥処理部15と複数個の液処理部14を設けた構成や、1個の基板搬送部13に対して複数個の液処理部14及び超臨界乾燥処理部15を設けた構成とすることもできる。
【0040】
このように、1個の基板搬送部13に対して複数個の液処理部14又は超臨界乾燥処理部15を設けることによっても、1個の基板搬送部13を複数個の液処理部14又は超臨界乾燥処理部15で共用することができるので、より一層基板処理装置60の小型化(フットプリント(占有面積)の低減)を図ることができ、それに伴って、基板7の搬送距離が短くなって基板処理装置60での処理時間を短縮(スループットを向上)することができる。なお、液処理部14と超臨界乾燥処理部15との間で処理時間に差がある場合には、処理時間の長い方(ここでは、超臨界乾燥処理部15)を処理時間の短い方(ここでは、液処理部14)よりも多く設けることで基板処理装置60全体での処理時間を短くすることができるのでより望ましい。
【0041】
[他の変形例]
上記実施例1〜4に係る基板処理装置1,56,58,60では、搬入出部2と処理部4との間に搬送部3を設けた構成としているが、これに限られず、
図10に示す基板処理装置62(実施例5)又は
図11に示す基板処理装置63(実施例6)のように、搬送部3を無くし、処理部4の基板搬入出部10で基板7を搬入出部2から基板処理ユニット64,65に1枚ずつ直接搬送するように構成してもよい。
【0042】
これにより、基板搬入出部10でキャリア6から基板7を基板載置部12へ直接搬入することができるとともに、超臨界乾燥処理部15から基板7をキャリア6へ直接搬出することができるので、より一層基板処理装置62,63の小型化(フットプリント(占有面積)の低減)を図ることができ、それに伴って、基板7の搬送距離が短くなって基板処理装置62,63での処理時間を短縮(スループットを向上)することができる。
【0043】
なお、上記実施例1〜6に係る基板処理装置1,56,58,60,62,63では、たとえば、
図12に示す基板処理装置66(実施例7)のように、基板搬入出部10及び基板処理ユニット11(57,59,61,64,65)を上下に複数並べて配置して、基板7の処理能力(時間当たりの処理枚数)を向上させることもできる。
【0044】
上記実施例1〜6に係る基板処理装置1,56,58,60,62,63、66では、基板7を超臨界流体を用いて乾燥処理するようにしたが、これに限られず、亜臨界流体や他の流体、またはその他の乾燥手段を用いて基板7を乾燥するようにしてもよい。
【0045】
上記実施例1〜6に係る基板処理装置1,56,58,60,62,63、66では、基板搬入出部10で基板7を基板載置部12に搬入するようにしたが、これに限られず、基板載置部12を設けず基板7を基板搬送部13の乾燥基板用搬送部25に直接搬入するようにしてもよい。これにより、より一層基板処理装置1の小型化を図ることができる。