(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記各処理液供給制御部は、相互に分離可能な複数の供給制御モジュールを備え、前記各供給制御モジュールは、ベース板と、前記ベース板上に取り付けられた前記流れ制御機器およびモジュール配管を有している、請求項1記載の基板処理装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【0011】
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
【0012】
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ(以下ウエハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
【0013】
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウエハWの搬送を行う。
【0014】
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
【0015】
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウエハWの搬送を行う。
【0016】
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウエハWに対して所定の基板処理を行う。
【0017】
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
【0018】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たと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)、メモリカードなどがある。
【0019】
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウエハWを取り出し、取り出したウエハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウエハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
【0020】
処理ユニット16へ搬入されたウエハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウエハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
【0021】
図2に示すように、基板処理システム1は、処理ユニット16に、エッチング液、洗浄液、リンス液等の処理液を供給する処理液供給装置70を有している。処理流体供給装置70は、処理液を貯留するタンク102と、タンク102から出てタンク102に戻る循環ラインをなす主供給配管104とを有している。主供給配管104にはポンプ106が設けられている。ポンプ106は、タンク102から出て主供給配管104を通りタンク102に戻る循環流を形成する。ポンプ106の下流側において主供給配管104には、処理液に含まれるパーティクル等の汚染物質を除去するフィルタ108が設けられている。必要に応じて、主供給ライン104に補機類(例えばヒータ等)をさらに設けてもよい。
【0022】
主供給配管104に設定された接続領域110に、1つまたは複数の分岐配管112が接続されている。各分岐配管112は、主供給配管104を流れる処理液を対応する処理ユニット16に供給する。
【0023】
液処理装置は、タンク102に、処理液または処理液構成成分を補充するタンク液補充部116を有している。タンク102には、タンク102内の処理液を廃棄するためのドレン部118が設けられている。
【0024】
図2には一系統の処理液供給装置70を示したが、実際には、基板処理システム1で使用される処理液の種類の数に応じた数の処理液供給装置70が設けられる。
【0025】
図3には、複数の処理ユニット(基板処理部)16のうちの1つと、これに対応する処理液供給装置70の接続領域110の近傍の構成が概略的に示されている。
【0026】
図3に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、チャンバ20内に配置された例えばスピンチャックの形態の基板保持機構30と、1つまたは複数のノズル40と、回収カップ50とを備える。ノズル40は、処理液供給装置70の分岐ライン112から処理液の供給を受けてこれを基板保持機構30により保持されたウエハWに供給する。チャンバ20の天井部には、チャンバ20内にダウンフローを形成するFFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。回収カップ50は、ウエハWから飛散する処理液を捕集し、図示しない底部排液口から排出する。回収カップ50の底部には図示しない排気口も設けられている。
【0027】
処理ユニット16の前後方向中央部の下方の空間内を、複数の主供給配管104が、X方向(
図3の紙面に垂直な方向)、つまり水平方向であって、処理ユニット16の配列方向に互いに平行に延びている。温度の高い処理液は上側の主供給配管104を通って流れ、常温または比較的温度の低い処理液は下側の主供給配管104を通って流れる。
【0028】
図3において主供給配管104が配置される領域110すなわち
図2の接続領域110に対応する領域の下方には、処理液供給装置70のタンク102、ポンプ106等が配置された処理液貯留領域120が設けられている。タンク102から出発した主供給配管104は、
図3に示す高さ位置まで延びた後に、処理ユニット16の第1列(
図1の上側の処理ユニット16の列)の下方をX正方向に延び、その後Y負方向に延び、その後処理ユニット16の第2列(
図1の下側の処理ユニット16の列)の下方をX負方向に延び、その後下方に延びてタンク102に戻る。
【0029】
図3において領域110の右側の領域130には、例えば排気を通すダクトおよび廃液を通す配管を設けることができる。
【0030】
図3及び
図5に示すように、1つの主供給配管104から各処理ユニット16に向けて1本または複数本の分岐配管
(分岐ライン)112が分岐している。
【0031】
図4に示すように、処理ユニット16の底板22の背面側に複数のスロット23が設けられ、各スロット23には供給制御モジュール200が装着されている。供給制御モジュール200は、
図3の紙面に垂直な方向(X方向)に並んでいる。1つの処理ユニット16に設けられる複数の供給制御モジュール200により、当該1つの処理ユニット16専用の(つまり、他の処理ユニット16の処理液供給に関与する部分を有しない)処理液供給制御部が構成される。1つの供給制御モジュール200により、1つの処理ユニット16専用の処理液供給制御部が構成されていてもよい。
【0032】
供給制御モジュール200をスロット23に挿入したときに、供給制御モジュール200が下方に落下することを防止するとともに供給制御モジュール200を所定位置に維持するモジュール保持構造が設けられている。このモジュール保持構造の態様は任意であるが、
図4に示す例では、十字型断面を有するスロット23と、供給制御モジュール200のベース板201から側方に張り出す張出部201aによりベース板保持構造が形成される。
【0033】
図4及び
図5に示すように、供給制御モジュール200は、上記ベース板201と、ベース板201上に取り付けられた開閉弁202、流量計203、流量制御弁204などの流れ制御機器と、これらの流れ制御機器同士を接続する複数のモジュール配管205とを有する。
【0034】
最上流のモジュール配管205と分岐配管112との接続は、着脱可能な配管継手206により行われる。この配管継手206は、分岐配管112の端部及び対応するモジュール配管205の端部にそれぞれ設けられた継手要素から構成される。
【0035】
また、最下流のモジュール配管205と処理ユニット16のノズル40に接続されたノズル配管41との接続は、着脱可能な配管継手207により行われる。この配管継手207は、ノズル配管41の端部及び対応するモジュール配管205の端部にそれぞれ設けられた継手要素から構成される。
【0036】
なお、図示された供給制御モジュール200は、開閉弁202、流量計203、流量制御弁204、配管継手206をそれぞれ1つずつ有しているが、これには限定されない。1つのノズル40から2種類以上の処理液を吐出可能とする場合には、供給制御モジュール200は、2本以上の分岐配管112から異なる種類の処理液の供給を受ける。この場合、例えば、供給制御モジュール200には、2つ以上の配管継手206を構成するための2つ以上の継手要素が設けられ、また、処理液の切替えまたは混合のため、流れ制御機器として三方弁またはミキシングバルブなどの流れ制御機器がさらに設けられる。
【0037】
供給制御モジュール200に含まれる開閉弁202は、パイロットポートへの加圧空気の印加/非印加(ON/OFF)に伴い開閉するエアオペバルブからなる。開閉弁202のパイロットポートには、空気配管202aが接続されている。
【0038】
供給制御モジュール200に含まれる流量制御弁204は、パイロットポートに導入される加圧空気の圧力(パイロット圧)を変化させることにより二次側圧力の設定値を変化させることができる定圧弁として構成されている。二次側圧力を変化させる結果として、ノズル40から吐出される処理液の流量を調節することができる。流量制御弁204のパイロットポートには、空気配管204aが接続されている。
【0039】
図3及び
図6に示すように、X方向に並んだ供給制御モジュール200の列の後方には、第1駆動機器ボックス210が設けられている。
図5に示すように、第1駆動機器ボックス210内には、加圧空気供給源211に並列に接続された複数の(1つの処理ユニット16に付設される全ての供給制御モジュール200に含まれる開閉弁202の総数に少なくとも等しい数の)制御エア供給配管212が設けられている。各制御エア供給配管212にソレノイドバルブ213が介設されている。ソレノイドバルブ213が開かれると、対応する制御エア供給配管212を介して、対応する開閉弁202の空気配管202aに制御用の加圧空気が供給され、当該開閉弁202が開状態となる。
【0040】
複数の制御エア供給配管212は上流側で一つの配管214に合流しており、この1つの配管214に、加圧空気供給源211が、着脱可能な配管継手215を介して接続されている。
【0041】
制御エア供給配管212と対応する開閉弁202の空気配管202aとの接続は、着脱可能な配管継手208により行われる。この配管継手208は、制御エア供給配管212の端部及び対応する空気配管202aの端部にそれぞれ設けられた継手要素から構成される。
【0042】
処理ユニット16の背面の後方であってかつ第1駆動機器ボックス210の上方には、第2駆動機器ボックス220が設けられている。第2駆動機器ボックス220内には、加圧空気供給源221に並列に接続された複数の(1つの処理ユニット16に付設される全ての供給制御モジュール200に含まれる流量制御弁204の総数に少なくとも等しい数の)制御エア供給配管222が設けられている。各制御エア供給配管222に電空レギュレータ223が介設されている。各制御エア供給配管222を介して、対応する電空レギュレータ223により圧力制御された制御用の加圧空気が、対応する流量制御弁204に供給される。
【0043】
複数の制御エア供給配管222は上流側で1つの配管224に合流しており、この1つ配管224に、加圧空気供給源221が、着脱可能な配管継手225を介して接続されている。
【0044】
制御エア供給配管222と流量制御弁204の空気配管204aとの接続は、着脱可能な配管継手209により行われる。この配管継手209は、制御エア供給配管222の端部及び対応する空気配管204aの端部にそれぞれ設けられた継手要素から構成される。
【0045】
第2駆動機器ボックス220内には、流量計203から送信されてきた検出信号に基づいて電空レギュレータ223を制御するコントローラ
226も設けられている。流量計203に接続された信号線203aと、コントローラ
226に接続された信号線224aとが着脱可能なコネクタ
225cを介して接続される。
【0046】
第1駆動機器ボックス210及び第2駆動機器ボックス220は、供給制御モジュール200に含まれる流れ制御機器(処理液に作用することにより処理液の流れを制御する機器)である開閉弁202及び流量制御弁204を駆動する駆動部を構成する。
【0047】
第1駆動機器ボックス210及び第2駆動機器ボックス220は、処理ユニット16のチャンバ(処理ユニットハウジング)20に取り付けられている。取付方法は任意であるが例えばネジ止め等により取り付けることができる。
【0048】
なお、第1駆動機器ボックス210は、供給制御モジュール200の列の後方に取り付けられるので、メンテナンス時に供給制御モジュール200に作業者が容易にアクセスすることを可能とするために、ヒンジ216(
図3を参照)を介して、水平軸線回りに回転できるように処理ユニット16に取り付けることも好ましい。
【0049】
この基板処理システム1を製造工場にて製造する場合、基板処理システム1の設置場所(つまり、製造工場内において基板処理システム1の組み立てを行う場所)において、基板処理システム1のハウジング内のフレーム(各種ユニットを取り付ける機枠)に処理液供給装置70のタンク102、主供給配管104、ポンプ106、フィルタ108、その他の補機類を設置する。これに加えて、基板処理システム1のフレーム内に、工場排気系に接続される排気ダクトおよびこれに付設される各種機器、工場廃液系に接続されるドレン管およびこれに付設される各種機器、基板搬送装置13,17、並びにコンピュータ等の制御機器などを設置する。
【0050】
上記設置場所から離れた場所で、1つの処理ユニット16に、対応する複数の供給制御モジュール200、第1駆動機器ボックス210及び第2駆動機器ボックス220を組み付けて組立体230(
図6)を形成する。
【0051】
この組立体230の形成にあたり、まず、処理ユニット16の底板22のスロット23に供給制御モジュール200を差し込み(
図3)、その後、処理ユニット16に第1駆動機器ボックス210及び第2駆動機器ボックス220を取り付け、
図6の状態とする。
【0052】
次いで、必要な配管および信号線の接続を行う。つまり1つの処理ユニット16に関連する配管継手207,208,209
、及びコネクタ
225cを接続する。配管継手206、215、225は外したままとする。
【0053】
この状態で、この1つの処理ユニット16に対応する処理液供給装置の部分について検査を行うことができる。検査にあたっては、配管継手215の第1駆動機器ボックス210側の継手要素及び配管継手225の第2駆動機器ボックス220側の継手要素に、それぞれ試験用の加圧空気供給源(図示せず)を接続する。また、配管継手206の供給制御モジュール200側の継手要素に、試験用液体供給源(例えば純水供給源)を接続する。
【0054】
この状態で、ソレノイドバルブ213、電空レギュレータ223及びコントローラ
226を動作させることにより組立体230の単体動作試験を行うことができる。この単体動作試験で確認することには、ノズル40から意図した通りに試験用液体が供給されるか否か、並びに、制御モジュール200に含まれる各種部品およびその接続部分の不具合(リーク等)の有無、が含まれる。
【0055】
ソレノイドバルブ213、電空レギュレータ223及びコントローラ
226を動作させるにはこれらの部品に適当な制御信号を与えればよい。制御信号の与え方は任意であるが、これらの部品に直接入力するか(これらの部品がそのような用途に用いることができる信号入力端子を持っている場合)、処理ユニット16に設けられた下位コントローラ(上位コントローラとしての制御装置4の指令で動作するもの)を介してこれらの部品に入力するなど、さまざまな方法が考えられる。
【0056】
上記単体動作試験が終了したら、組立体230を基板処理システム1のハウジング内のフレーム(図示せず)に組み付ける。そして、各供給制御モジュール200側の配管継手206の継手要素に対応する分岐配管
112の継手要素を接続する。また、配管継手215の第1駆動機器ボックス210側の継手要素及び配管継手225の第2駆動機器ボックス220側の継手要素に、それぞれ加圧空気供給源211、221を接続する。
【0057】
組立体230を含む必要な機器が基板処理システム1のフレームに組み付けられたならば、基板処理システム1全体の動作確認を行うことができる。
【0058】
上記実施形態によれば、1つの処理ユニット16に含まれる全てのノズル40からの処理液の吐出を制御するその処理ユニット16専用の処理液供給制御部(これは例えば複数の供給制御モジュール200からなる)が設けられ、この処理液供給制御部は、他の処理ユニット用の処理液供給制御部から分離独立している。さらに、1つの処理ユニット16専用の処理液供給制御部を動作させるための駆動部である第1駆動機器ボックス210および第2駆動機器ボックス220もその1つの処理ユニット16専用の処理液供給制御部専用のものが設けられ、その駆動部も、他の処理ユニット用の駆動部から分離独立している。
【0059】
このため、各々が1つの処理ユニット16と、この1つの処理ユニット16に対応する処理液供給制御部及び駆動部を備えた複数の組立体230を別々の場所で同時並行で組み立てることができる。このため、基板処理システム1の製造に必要な時間を大幅に短縮することができる。処理液供給制御部または駆動部が複数の処理ユニットで共用されているか、あるいは、共用されていなかったとしても各処理ユニットに対応する部分が分割されていない場合には、組立体230を別々の場所で組み立てることができないため、上記の設置時間の短縮は不可能である。
【0060】
従来は、基板処理システム1のフレームに全ての処理ユニット16を搭載した後に、配管継手206、207、208、209の接続を行っていた。フレームに処理ユニット16を組み付けた後では、接続作業を多人数で同時並行で行うための作業スペースがないため、配管接続作業の完了までに長時間を要していた。これに対して本実施形態では、別々の作業スペースで同時並行で各処理ユニット16に対応する配管継手206、207、208、209の接続を行い、その後にフレームに処理ユニット16(組立体230)を組み付けている。このため、同時並行作業を行うことにより短縮された作業時間の分だけ、基板処理システム1の組み立て時間を短縮することができる。
【0061】
また、1つの組立体230に試験用機器を接続することにより、当該組立体230を単独で試験運転することができる。このため、組立体230に含まれる処理液供給系を構成する機器が正常に動作するか否かを、組立体230を処理システム1のフレームに組み付ける前に検査することができる。このため、各組立体230の検査を並列で行うことができる。このため、検査時間を大幅に短縮することができる。また、多くの検査項目について組立体230単体で検査を行えるため、広い作業スペースで検査を行うことができ、検査時間の短縮、検査精度の向上が達成される。
【0062】
従来は、第1駆動機器ボックス210および第2駆動機器ボックス220が有している機能を有する機器が各処理ユニット毎に設けられているのではなく、このような機器が複数の処理ユニット16で共用されていた。このため、各処理ユニット16に関連する処理液供給系を構成する機器が正常に動作するか否かを検査することは、処理ユニット16の全てをフレームに組み付けた後でなければできなかった。しかしながら、本実施形態では、第1駆動機器ボックス210および第2駆動機器ボックス220もその1つの処理ユニット16専用の処理液供給制御部専用のものが設けられているので、上述したようにフレームへの組み付け前に各組立体230の検査を並列で行うことができる。
【0063】
上記基板処理システム1で使用される処理液の種類に制限はなく、半導体装置製造で用いられるウエットエッチング処理、洗浄処理等に適用可能な様々な処理液を使用することができる。また、基板処理システム1で処理される基板の種類に制限はなく、半導体ウエハ、LCD用のガラス基板、セラミック基板等の様々な種類の基板を処理することができる。
【0064】
また、上記実施形態では、処理液供給装置70のタンク102に接続された循環ラインとしての主供給配管104から分岐する複数の分岐配管112をそれぞれ介して複数の処理ユニット16に処理液を分配していた。しかしながら、このような構成に限定されるものではなく、処理液を貯留するタンクから複数の処理液直接供給配管をそれぞれ介して直接的に複数の処理ユニット16に処理液を供給してもよい。この場合、各供給制御モジュール200に、対応する処理液直接供給配管が接続される。
【0065】
また、上記の説明では、処理ユニット16への処理液の供給について述べたが、処理ユニット16に供給されるものは液体には限定されず、処理ガス(例えば窒素ガス)であってもよい。つまり、1つの処理ユニット16専用の処理液供給制御部、第1駆動機器ボックスおよび第2駆動機器ボックスを設ける構成は、処理液の代わりに処理ガスが処理ユニット16に供給される場合にも適用することができる。この場合、上記の説明において用語「処理液」は「処理ガス」または「処理流体」と読み替えればよい。