(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2026-01-28
(45)【発行日】2026-02-05
(54)【発明の名称】基板処理システムおよび基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H10P 50/60 20260101AFI20260129BHJP
H10P 70/00 20260101ALI20260129BHJP
H10P 72/30 20260101ALI20260129BHJP
【FI】
H01L21/306 K
H01L21/304 642A
H01L21/304 642B
H01L21/304 648A
H01L21/304 648D
H01L21/304 651B
H01L21/304 651C
H01L21/68 A
(21)【出願番号】P 2023202101
(22)【出願日】2023-11-29
【審査請求日】2024-11-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社SCREENホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100093056
【氏名又は名称】杉谷 勉
(74)【代理人】
【識別番号】100142930
【氏名又は名称】戸高 弘幸
(74)【代理人】
【識別番号】100175020
【氏名又は名称】杉谷 知彦
(74)【代理人】
【識別番号】100180596
【氏名又は名称】栗原 要
(74)【代理人】
【識別番号】100195349
【氏名又は名称】青野 信喜
(72)【発明者】
【氏名】谷口 進一
(72)【発明者】
【氏名】岩▲崎▼ 旭紘
【審査官】桑原 清
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-140329(JP,A)
【文献】特開昭64-022030(JP,A)
【文献】特開2022-178486(JP,A)
【文献】特開2010-093230(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/306
H01L 21/304
H01L 21/677
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する基板処理システムであって、
複数枚の基板を一括して処理するバッチ処理装置を含み、
前記バッチ処理装置は、
前記複数枚の基板を水平姿勢で収納するキャリアが載置される第1キャリア載置棚と、
前記複数枚の基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で変換する第1姿勢変換機構と、
前記
第1キャリア載置棚に載置された前記キャリアと前記第1姿勢変換機構との間で前記複数枚の基板を搬送する基板ハンドリング機構と、
薬液を貯留する処理槽と、
前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を前記処理槽内の前記薬液に浸漬させることができるリフタと、
各基板の中心を通る中心軸に直交する水平軸回りに前記複数枚の基板を回転させる第2姿勢変換機構と、
前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記第1姿勢変換機構、前記リフタおよび前記第2姿勢変換機構の間で、前記複数枚の基板を搬送する第1バッチ搬送ロボットと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
(1)前記基板ハンドリング機構を制御することで、前記第1キャリア載置棚に載置されたキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、
(2)前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、
(3)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させ、
(4)前記リフタを制御することで、前記処理槽内の薬液に鉛直姿勢の前記複数枚の基板を浸漬させる1回目のバッチ処理を行わせ、
(5)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、
(6)前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記水平軸回りに回転させ、それにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させ、
(7)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させ、
(8)前記リフタを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行わせること
を特徴とする基板処理システム。
【請求項2】
請求項1に記載の基板処理システムにおいて、
前記第2姿勢変換機構は、前記複数枚の基板を保持する反転チャックを有して、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させることを特徴とする基板処理システム。
【請求項3】
請求項2に記載の基板処理システムにおいて、
前記反転チャックは、複数対の保持溝を有する2個のチャック部材を備え、
前記2個のチャック部材は、前記水平軸に沿って開閉可能であり、
前記複数対の保持溝は各々、前記2個のチャック部材が開閉する方向と直交し、かつ、収容する1枚の基板のデバイス面に沿った基板出し入れ方向のうちの所定の方向への前記収容する1枚の基板の移動を止める第1支持部分と、前記所定の方向の反対方向への前記収容する1枚の基板の移動を止める第2支持部分とを備えることを特徴とする基板処理システム。
【請求項4】
請求項2に記載の基板処理システムにおいて、
1枚の基板を水平姿勢で保持する第1ハンドを有して、前記1枚の基板を搬送する第1水平基板搬送ロボットを更に備え、
前記制御部は、
前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記反転チャックにより前記複数枚の基板を保持しながら、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させることで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換させ、
前記
第1水平基板搬送ロボットを制御することで、前記複数枚の基板が並ぶ方向における外側の基板と内側の基板との位置を交換するように、水平姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記反転チャック内で並べ替える並べ替え動作を行わせ、
前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記反転チャックにより前記複数枚の基板を保持しながら、前記反転チャックを前記水平軸回りに更に回転させることで、前記1回目のバッチ処理を行ったときの鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させるように、前記並べ替え動作が行われた前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させることを特徴とする基板処理システム。
【請求項5】
請求項1に記載の基板処理システムにおいて、
前記バッチ処理装置の他に、前記複数枚の基板を1枚ずつ処理する枚葉処理装置と、前記バッチ処理装置から前記枚葉処理装置へ前記複数枚の基板を搬送する中継装置とを含み、
前記中継装置は、1枚の基板を水平姿勢で保持する第1ハンドを有して、前記1枚の基板を搬送する第1水平基板搬送ロボットを備え、
前記枚葉処理装置は、
水平姿勢の前記1枚の基板に対して枚葉処理を行う枚葉処理チャンバと、
前記キャリアが載置される第2キャリア載置棚と、
前記1枚の基板を水平姿勢で保持する第2ハンドを有して、前記中継装置、前記枚葉処理チャンバ、および前記第2キャリア載置棚に載置された前記キャリアとの間で前記1枚の基板を搬送する第2水平基板搬送ロボットと、を備え、
前記制御部は、
前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、
前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換させ、
前記第1水平基板搬送ロボットを制御することで、水平姿勢に変換された前記1枚の基板を前記第2姿勢変換機構から前記枚葉処理装置に搬送させ、
前記第2水平基板搬送ロボットを制御することで、前記第1水平基板搬送ロボットにより搬送された前記1枚の基板を前記枚葉処理チャンバに搬送させ、
前記枚葉処理チャンバを制御することで、前記1枚の基板に対して前記枚葉処理を行わせ、
前記第2水平基板搬送ロボットを制御することで、前記枚葉処理された前記1枚の基板を前記枚葉処理チャンバから前記第2キャリア載置棚に載置された前記キャリアに搬送することを特徴とする基板処理システム。
【請求項6】
請求項1に記載の基板処理システムにおいて、
前記制御部は、
前記基板ハンドリング機構を制御することで、前記第1キャリア載置棚に載置された第1のキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、また、前記第1キャリア載置棚に載置された第2のキャリアから受け取った水平姿勢の複数枚の第2基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、
前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板と
前記複数枚の第2基板とが交互に配置された処理基板群を形成させ、また、前記処理基板群を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、
前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の前記処理基板群を前記リフタに搬送させ、
前記リフタを制御することで、前記処理槽内の薬液に前記処理基板群を浸漬させる前記1回目のバッチ処理を行わせ、
前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記処理基板群を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、
前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記処理基板群のうちの前記複数枚の基板を前記水平軸回りに回転させ、前記1回目のバッチ処理が行われた処理基板群のうちの前記複数枚の第2基板を前記水平軸回りに回転させ、それらにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板および前記複数枚の第2基板を上下反転させ、
前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記処理基板群を前記リフタに搬送させ、
前記リフタを制御することで、鉛直姿勢の上下が反転された前記処理基板群を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行わせることを特徴とする基板処理システム。
【請求項7】
請求項6に記載の基板処理システムにおいて、
前記第2姿勢変換機構は、
前記処理基板群を鉛直姿勢で保持する待機リフタと、
前記複数枚の基板を保持する反転チャックと、
前記待機リフタと前記反転チャックとの間で前記処理基板群を搬送する第2バッチ搬送ロボットと、を更に備え、
前記第2姿勢変換機構は、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させ、
前記制御部は、
前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板と
前記複数枚の第2基板とが交互に配置され、かつ前記複数枚の基板の全てのデバイス面と前記複数枚の
第2基板の全てのデバイス面がそれぞれ対向する処理基板群を形成させ、また、前記処理基板群を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、
前記第2バッチ搬送ロボットを制御することで、前記複数枚の基板の全てのデバイス面と前記複数枚の
第2基板の全てのデバイス面がそれぞれ対向するように、上下反転された前記複数枚の基板と上下反転された前記複数枚の第2基板を前記待機リフタに搬送することを特徴とする基板処理システム。
【請求項8】
請求項1に記載の基板処理システムにおいて、
前記バッチ処理装置は、前記複数枚の基板を一括して乾燥させるバッチ乾燥部を更に備え、
前記第1バッチ搬送ロボットは、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記第1姿勢変換機構、前記リフタ、前記第2姿勢変換機構および前記バッチ乾燥部の間で、前記複数枚の基板を搬送し、
前記制御部は、
前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記バッチ乾燥部に搬送させ、
前記バッチ乾燥部を制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を一括して乾燥させることを特徴とする基板処理システム。
【請求項9】
複数枚の基板を一括して処理するバッチ処理装置を含む基板処理システムであって、
前記バッチ処理装置が、
複数枚の基板を水平姿勢で収納するキャリアが載置される
第1キャリア載置棚と、
前記複数枚の基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で変換する第1姿勢変換機構と、
前記
第1キャリア載置棚に載置された前記キャリアと前記第1姿勢変換機構との間で前記複数枚の基板を搬送する基板ハンドリング機構と、
薬液を貯留する処理槽と、
前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を前記処理槽内の前記薬液に浸漬させることができるリフタと、
前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を搬送する第1バッチ搬送ロボットと、
を備えた前記基板処理システムの基板処理方法において、
前記基板ハンドリング機構により、前記第1キャリア載置棚に載置されたキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させる第1基板搬送工程と、
前記第1姿勢変換機構により、前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させる鉛直姿勢変換工程と、
前記第1バッチ搬送ロボットにより、鉛直姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させる第2基板搬送工程と、
前記リフタにより、前記処理槽内の薬液に鉛直姿勢の前記複数枚の基板を浸漬させる1回目のバッチ処理を行わせる第1バッチ処理工程と、
前記第1バッチ搬送ロボットにより、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を第2姿勢変換機構に搬送させる第3基板搬送工程と、
前記第2姿勢変換機構により、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を、各基板の中心を通る中心軸に直交する水平軸回りに回転させ、それにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させる上下反転工程と、
前記第1バッチ搬送ロボットにより、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させる第4基板搬送工程と、
前記リフタにより、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行う第2バッチ処理工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する基板処理システムおよび基板処理方法に関する。基板は、例えば、半導体基板、FPD(Flat Panel Display)用の基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが挙げられる。FPDは、例えば、液晶表示装置、有機EL(electroluminescence)表示装置などが挙げられる。
【背景技術】
【0002】
従来の基板処理装置は、一括処理される基板群を搬送する基板搬送機構と、加熱された燐酸溶液を貯留する処理槽と、基板群を保持すると共に、燐酸溶液中に基板群を浸漬させるリフタとを備える。基板搬送機構によって基板群が処理槽に搬送されると、リフタは、基板搬送機構から基板群を受け取り、処理槽内の燐酸溶液に基板群を浸漬させる。それにより、基板群は、エッチング処理が一括して行われる(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献2には、複数枚の基板を一括で処理するバッチ処理部と、基板を1枚ずつ処理する枚葉処理部と、枚葉処理部とバッチ処理部との間で基板を受け渡すインターフェース部とを備えた基板処理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2004-296823号公報
【文献】特開2021-064652号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
処理槽内の燐酸溶液に鉛直姿勢の複数枚の基板を浸漬させる。それにより、複数枚の基板は、一括してエッチング処理される。この際、処理槽内の燐酸溶液を循環するために、例えば、処理槽の底部から上側に燐酸溶液および気泡の少なくとも一方を流す。このようなエッチング処理は、予め設定された時間(例えば4時間)が経過するまで行われる。しかし、おそらく処理槽内の底部側ほどより新鮮な燐酸溶液が基板に作用することが原因で、鉛直姿勢の各基板の上半分と下半分とでエッチング処理の度合が異なる場合がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、各基板における処理のバラツキを抑制することができる基板処理システムおよび基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る、基板を処理する基板処理システムは、複数枚の基板を一括して処理するバッチ処理装置を含み、前記バッチ処理装置は、前記複数枚の基板を水平姿勢で収納するキャリアが載置される第1キャリア載置棚と、前記複数枚の基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で変換する第1姿勢変換機構と、前記第1キャリア載置棚に載置された前記キャリアと前記第1姿勢変換機構との間で前記複数枚の基板を搬送する基板ハンドリング機構と、薬液を貯留する処理槽と、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を前記処理槽内の前記薬液に浸漬させることができるリフタと、各基板の中心を通る中心軸に直交する水平軸回りに前記複数枚の基板を回転させる第2姿勢変換機構と、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記第1姿勢変換機構、前記リフタおよび前記第2姿勢変換機構の間で、前記複数枚の基板を搬送する第1バッチ搬送ロボットと、制御部と、を備え、前記制御部は、(1)前記基板ハンドリング機構を制御することで、前記第1キャリア載置棚に載置されたキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、(2)前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、(3)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させ、(4)前記リフタを制御することで、前記処理槽内の薬液に鉛直姿勢の前記複数枚の基板を浸漬させる1回目のバッチ処理を行わせ、(5)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、(6)前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記水平軸回りに回転させ、それにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させ、(7)前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させ、(8)前記リフタを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行わせることを特徴とするものである。
【0008】
本発明に係る基板処理装置によれば、複数枚の基板を処理槽内の薬液に浸漬させる1回目のバッチ処理と2回目のバッチ処理を行う。ここで、第2姿勢変換機構は、第1バッチ処理が行われた複数枚の基板を水平軸回りに回転し、それにより、鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転させる。すなわち、1回目のバッチ処理と2回目のバッチ処理の間に、鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転する動作が行われる。そのため、各基板の上半分と下半分とにおいて生じる処理バラツキを抑制することができる。
【0009】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記第2姿勢変換機構は、前記複数枚の基板を保持する反転チャックを有して、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させることが好ましい。鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転させる動作は、複数枚の基板を保持する反転チャックを水平軸回りに回転することで行われる。
【0010】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記反転チャックは、複数対の保持溝を有する2個のチャック部材を備え、前記2個のチャック部材は、前記水平軸に沿って開閉可能であり、前記複数対の保持溝は各々、前記2個のチャック部材が開閉する方向と直交し、かつ、収容する1枚の基板のデバイス面に沿った基板出し入れ方向のうちの所定の方向への前記収容する1枚の基板の移動を止める第1支持部分と、前記所定の方向の反対方向への前記収容する1枚の基板の移動を止める第2支持部分とを備えることが好ましい。
【0011】
反転チャックにおいて、各対の保持溝の第1支持部分および第2支持部分は、基板出し入れ方向の両方向の1枚の基板の移動を止めている。そのため、鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転させる動作を容易に行うことができる。
【0012】
また、上述の基板処理システムにおいて、1枚の基板を水平姿勢で保持する第1ハンドを有して、前記1枚の基板を搬送する第1水平基板搬送ロボットを更に備え、前記制御部は、前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記反転チャックにより前記複数枚の基板を保持しながら、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させることで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換させ、前記第1水平基板搬送ロボットを制御することで、前記複数枚の基板が並ぶ方向における外側の基板と内側の基板との位置を交換するように、水平姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記反転チャック内で並べ替える並べ替え動作を行わせ、前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記反転チャックにより前記複数枚の基板を保持しながら、前記反転チャックを前記水平軸回りに更に回転させることで、前記1回目のバッチ処理を行ったときの鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させるように、前記並べ替え動作が行われた前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させることが好ましい。
【0013】
鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転させる動作に加えて、並べ替え動作を行っている。並べ替え動作は、複数枚の基板が並ぶ方向における外側の基板と内側の基板との位置を交換するように、水平姿勢に変換された複数枚の基板を反転チャック内で並べ替える動作である。そのため、複数枚の基板が並ぶ方向における外側の基板と内側の基板とで生じる処理バラツキを抑制することができる。
【0014】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記バッチ処理装置の他に、前記複数枚の基板を1枚ずつ処理する枚葉処理装置と、前記バッチ処理装置から前記枚葉処理装置へ前記複数枚の基板を搬送する中継装置とを含み、前記中継装置は、1枚の基板を水平姿勢で保持する第1ハンドを有して、前記1枚の基板を搬送する第1水平基板搬送ロボットを備え、前記枚葉処理装置は、水平姿勢の前記1枚の基板に対して枚葉処理を行う枚葉処理チャンバと、前記キャリアが載置される第2キャリア載置棚と、前記1枚の基板を水平姿勢で保持する第2ハンドを有して、前記中継装置、前記枚葉処理チャンバ、および前記第2キャリア載置棚に載置された前記キャリアとの間で前記1枚の基板を搬送する第2水平基板搬送ロボットと、を備え、前記制御部は、前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換させ、前記第1水平基板搬送ロボットを制御することで、水平姿勢に変換された前記1枚の基板を前記第2姿勢変換機構から前記枚葉処理装置に搬送させ、前記第2水平基板搬送ロボットを制御することで、前記第1水平基板搬送ロボットにより搬送された前記1枚の基板を前記枚葉処理チャンバに搬送させ、前記枚葉処理チャンバを制御することで、前記1枚の基板に対して前記枚葉処理を行わせ、前記第2水平基板搬送ロボットを制御することで、前記枚葉処理された前記1枚の基板を前記枚葉処理チャンバから前記第2キャリア載置棚に載置された前記キャリアに搬送することが好ましい。
【0015】
基板処理システムは、バッチ処理装置に加えて、枚葉処理装置と中継装置を備える。2回目のバッチ処理が行われた複数枚の基板は、中継装置を介して枚葉処理装置に送られる。ここで、第2姿勢変換機構は、鉛直姿勢の複数枚の基板を上下反転させる動作に加えて、複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換する動作を行う。言い換えると、第2姿勢変換機構は、水平姿勢に変換する動作に加えて、上下反転動作を行う。そのため、水平姿勢に変換する機構と上下反転動作を行う機構とを個別に設けなくてもよいので、基板処理システムの構成をコンパクトにすることができる。
【0016】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記制御部は、前記基板ハンドリング機構を制御することで、前記第1キャリア載置棚に載置された第1のキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、また、前記第1キャリア載置棚に載置された第2のキャリアから受け取った水平姿勢の複数枚の第2基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させ、前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板と前記複数枚の第2基板とが交互に配置された処理基板群を形成させ、また、前記処理基板群を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の前記処理基板群を前記リフタに搬送させ、前記リフタを制御することで、前記処理槽内の薬液に前記処理基板群を浸漬させる前記1回目のバッチ処理を行わせ、前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記処理基板群を前記第2姿勢変換機構に搬送させ、前記第2姿勢変換機構を制御することで、前記1回目のバッチ処理が行われた前記処理基板群のうちの前記複数枚の基板を前記水平軸回りに回転させ、前記1回目のバッチ処理が行われた処理基板群のうちの前記複数枚の第2基板を前記水平軸回りに回転させ、それらにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板および前記複数枚の第2基板を上下反転させ、前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、鉛直姿勢の上下反転された前記処理基板群を前記リフタに搬送させ、前記リフタを制御することで、鉛直姿勢の上下が反転された前記処理基板群を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行わせることが好ましい。
【0017】
基板処理システムは、複数枚の基板と複数枚の第2基板とが交互に配置された処理基板群を上下反転させることで、処理基板群の各基板の上半分と下半分とにおいて生じる処理バラツキを抑制することができる。
【0018】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記第2姿勢変換機構は、前記処理基板群を鉛直姿勢で保持する待機リフタと、前記複数枚の基板を保持する反転チャックと、前記待機リフタと前記反転チャックとの間で前記処理基板群を搬送する第2バッチ搬送ロボットと、を更に備え、前記第2姿勢変換機構は、前記反転チャックを前記水平軸回りに回転させ、前記制御部は、前記第1姿勢変換機構を制御することで、前記複数枚の基板と前記複数枚の第2基板とが交互に配置され、かつ前記複数枚の基板の全てのデバイス面と前記複数枚の第2基板の全てのデバイス面がそれぞれ対向する処理基板群を形成させ、また、前記処理基板群を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させ、前記第2バッチ搬送ロボットを制御することで、前記複数枚の基板の全てのデバイス面と前記複数枚の第2基板の全てのデバイス面がそれぞれ対向するように、上下反転された前記複数枚の基板と上下反転された前記複数枚の第2基板を前記待機リフタに搬送することが好ましい。
【0019】
処理基板群は、複数枚の基板と複数枚の第2基板とが交互に配置され、かつ複数枚の基板の全てのデバイス面と複数枚の基板の全てのデバイス面がそれぞれ対向するように形成される。処理基板群を上下反転させた後に、処理基板群が並ぶ方向において、両端の2枚の基板の2個のデバイス面が他の2枚の基板の2個のデバイス面と対向していない場合があるとする。この場合、バッチ処理を行うと、デバイス面が対向していない基板と、デバイス面が対向する2枚の基板とで、例えば薬液が流れる量が異なる。そのため、処理バラツキを生じさせる可能性がある。そのため、処理基板群を上下反転させた後も、複数枚の基板の全てのデバイス面と複数枚の第2基板の全てのデバイス面をそれぞれ対向させることで、そのような処理バラツキを防止することができる。
【0020】
また、上述の基板処理システムにおいて、前記バッチ処理装置は、前記複数枚の基板を一括して乾燥させるバッチ乾燥部を更に備え、前記第1バッチ搬送ロボットは、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記第1姿勢変換機構、前記リフタ、前記第2姿勢変換機構および前記バッチ乾燥部の間で、前記複数枚の基板を搬送し、前記制御部は、前記第1バッチ搬送ロボットを制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を前記バッチ乾燥部に搬送させ、前記バッチ乾燥部を制御することで、前記2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を一括して乾燥させることが好ましい。
【0021】
基板処理システムは、2回目のバッチ処理が行われた複数枚の基板を枚葉処理装置に送らず、バッチ乾燥部を用いて。2回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を一括して乾燥させることができる。
【0022】
また、本発明に係る基板処理方法は、複数枚の基板を一括して処理するバッチ処理装置を含む基板処理システムであって、前記バッチ処理装置が、複数枚の基板を水平姿勢で収納するキャリアが載置される第1キャリア載置棚と、前記複数枚の基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で変換する第1姿勢変換機構と、前記第1キャリア載置棚に載置された前記キャリアと前記第1姿勢変換機構との間で前記複数枚の基板を搬送する基板ハンドリング機構と、薬液を貯留する処理槽と、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を前記処理槽内の前記薬液に浸漬させることができるリフタと、前記複数枚の基板を鉛直姿勢で保持しながら、前記複数枚の基板を搬送する第1バッチ搬送ロボットと、を備えた前記基板処理システムの基板処理方法において、前記基板ハンドリング機構により、前記第1キャリア載置棚に載置されたキャリアから受け取った水平姿勢の前記複数枚の基板を前記第1姿勢変換機構に搬送させる第1基板搬送工程と、前記第1姿勢変換機構により、前記複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させる鉛直姿勢変換工程と、前記第1バッチ搬送ロボットにより、鉛直姿勢に変換された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させる第2基板搬送工程と、前記リフタにより、前記処理槽内の薬液に鉛直姿勢の前記複数枚の基板を浸漬させる1回目のバッチ処理を行わせる第1バッチ処理工程と、前記第1バッチ搬送ロボットにより、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を第2姿勢変換機構に搬送させる第3基板搬送工程と、前記第2姿勢変換機構により、前記1回目のバッチ処理が行われた前記複数枚の基板を、各基板の中心を通る中心軸に直交する水平軸回りに回転させ、それにより、鉛直姿勢の前記複数枚の基板を上下反転させる上下反転工程と、前記第1バッチ搬送ロボットにより、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記リフタに搬送させる第4基板搬送工程と、前記リフタにより、鉛直姿勢の上下反転された前記複数枚の基板を前記処理槽内の薬液に浸漬させる2回目のバッチ処理を行う第2バッチ処理工程と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0023】
本発明に係る基板処理システムおよび基板処理方法によれば、各基板における処理のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【
図1】実施例1に係る基板処理システムの概略構成を示す平面図である。
【
図2】(a)~(c)は、基板ハンドリング機構と第1姿勢変換機構を説明するための側面図である。
【
図3】(a)、(b)は、待機槽、待機リフタおよびバッチ搬送ロボットの平面図である。
【
図4】姿勢変換槽と姿勢変換部の正面から見た縦断面図である。
【
図5】(a)は、開状態である反転チャックが複数枚の基板を支持している様子を示す正面図であり、(b)は、開状態である反転チャックの1対の保持溝が水平姿勢の1枚の基板を支持している様子を示す横断面図である。
【
図6】基板処理システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【
図7】バッチ処理(薬液処理および洗浄処理)の前半の動作を説明するためのフローチャートである。
【
図8】バッチ処理の後半の動作を説明するためのフローチャートである。
【
図9】(a)~(c)は、第2姿勢変換機構の動作を説明するための側面図である。
【
図10】(a)~(c)は、第2姿勢変換機構の動作を説明するための側面図である。
【
図11】(a)~(c)は、第2姿勢変換機構の動作を説明するための側面図である。
【
図12】(a)~(c)は、第2姿勢変換機構の動作を説明するための側面図である。
【
図13】(a)~(c)は、第2姿勢変換機構の動作を説明するための側面図である。
【
図14】(a)は、第1基板群の水平姿勢変換の動作を説明するための側面図であり、(b)は、1枚の基板を取り出すために、基板搬送ロボットの中継ハンドが反転チャックにアクセスしている様子を示す側面図である。
【
図15】第2基板群の水平姿勢変換の動作を説明するための側面図である。
【
図16】基板処理システムの効果を説明するための図である。
【
図17】実施例2に係る反転チャックによる25枚の基板の上下反転の詳細な動作を示すフローチャートである。
【
図18】(a)は、複数枚の基板を上下反転する前の状態を示す縦断面図であり、(b)は、複数枚の基板を鉛直姿勢から水平姿勢に変換した状態を示す縦断面図であり、(c)は、複数枚の基板を水平姿勢から鉛直姿勢に変換した状態(上下反転後の状態)を示す縦断面図である。
【
図19】(a)~(g)は、実施例2に係る反転チャック内における基板の並べ替え動作を説明するための正面図である。
【
図20】実施例3に係る他の基板処理システムの概略構成を示す平面図である。
【
図21】実施例3に係る基板処理システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【実施例1】
【0025】
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に係る基板処理システム1の概略構成を示す平面図である。
【0026】
本明細書では、便宜上、移載ブロック19(後述)と処理ブロック21(後述)とが並ぶ方向を、「前後方向X」と呼ぶ。前後方向Xは水平である。前後方向Xのうち、例えば処理ブロック21から移載ブロック19に向かう方向を「前方」と呼ぶ。前方と反対の方向を「後方」と呼ぶ。前後方向Xと直交する水平方向を、「幅方向Y」と呼ぶ。「幅方向Y」の一方向を適宜に「右方」と呼ぶ。右方とは反対の方向を「左方」と呼ぶ。水平方向に対して垂直な方向を「鉛直方向Z」と呼ぶ。各図では、参考として、前、後、右、左、上、下を適宜に示す。
【0027】
<1.全体構成>
図1を参照する。基板処理システム1は、基板Wを処理する。基板処理システム1は、例えば、基板Wに対して薬液処理、洗浄処理、乾燥処理などを行う。基板処理システム1は、複数枚(例えば50枚または25枚)の基板Wを一括して処理するバッチ処理と、複数枚の基板Wを1枚ずつ処理する枚葉処理とを行う。そのため、基板処理システム1は、ハイブリッド式の基板処理システム1と呼ばれる。
【0028】
基板処理システム1は、ストッカ装置2、バッチ処理装置3、中継装置5および枚葉処理装置7を備える。バッチ処理装置3は、複数枚の基板Wを一括して処理する。枚葉処理装置7は、複数枚の基板Wを1枚ずつ処理する。枚葉処理装置7は、バッチ処理装置3の右方に配置されると共に、バッチ処理装置3から離れて配置されている。中継装置5は、バッチ処理装置3と枚葉処理装置7を接続する。
【0029】
<2.ストッカ装置>
ストッカ装置2は、少なくとも1個のキャリアCを収容するものである。ストッカ装置2は、バッチ処理装置3の前方に隣接する。キャリアCは、複数枚(例えば25枚)の基板Wを水平姿勢で所定間隔(例えば10mm)を空けて収納する。キャリアC内において、複数枚の基板Wは、鉛直方向Zまたは各基板Wの厚み方向に整列される。キャリアCとして、例えば、FOUP(Front Opening Unify Pod)が用いられるが、これに限定されない。
【0030】
ストッカ装置2は、複数個(例えば2個)のロードポート9を備える。2個のロードポート9は、幅方向Yに配置される。本実施例では、2個のロードポート9は、キャリアCを搬入および搬出するために用いられる。また、ストッカ装置2は、少なくとも1個の保管棚11と、キャリア搬送ロボット13とを備える。保管棚11は、キャリアCを保管するための棚である。保管棚11には、キャリアCが載置される。
【0031】
キャリア搬送ロボット13は、2個のロードポート9、保管棚11および、後述する載置棚17の間で、キャリアCを搬送する。キャリア搬送ロボット13は、例えばキャリアCの上面に設けられた突起部を把持する把持部15を備える。キャリア搬送ロボット13は、水平方向(前後方向Xおよび幅方向Y)および鉛直方向Zに、把持部15を移動することができる。キャリア搬送ロボット13は、1以上の電動モータで駆動される。なお、キャリア搬送ロボット13は、キャリアCの下面を支持する移動可能な支持部であってもよい。
【0032】
<3.バッチ処理装置>
バッチ処理装置3は、載置棚17、移載ブロック19、処理ブロック21およびバッチ搬送領域R1を備える。載置棚17は、移載ブロック19の前方に隣接する。処理ブロック21は、後述する姿勢変換領域R2を介して、移載ブロック19の後方に配置される。バッチ搬送領域R1は、移載ブロック19から後方に延びる。バッチ搬送領域R1は、移載ブロック19、処理ブロック21および姿勢変換領域R2の左方に隣接する。
【0033】
<3-1.移載ブロック>
移載ブロック19は、基板ハンドリング機構(ロボット)HTRと第1姿勢変換機構23を備える。基板ハンドリング機構HTRは、載置棚17の後方に設けられる。基板ハンドリング機構HTRは、載置棚17に載置されたキャリアCと第1姿勢変換機構23との間で複数枚(例えば25枚)の基板Wを水平姿勢で搬送する。
【0034】
図2(a)~
図2(c)を参照する。基板ハンドリング機構HTRは、複数個(例えば25個)のハンド25を備える。各ハンド25は、1枚の基板Wを保持する。なお、
図2(a)~
図2(c)において、図示の都合上、基板ハンドリング機構HTRは、3個のハンド25を備えるものとする。また、後述する1対の水平保持部31Bおよび1対の鉛直保持部31Cは、3枚の基板Wを保持するものとする。また、後述するプッシャ33Aは、6枚の基板Wを支持するものとする。
【0035】
基板ハンドリング機構HTRは、更に、ハンド支持部26、進退部27および昇降回転部29を備える。ハンド支持部26は、複数個のハンド25を支持する。進退部27は、ハンド支持部26を介して、複数個のハンド25を前進および後退させる。昇降回転部29は、ハンド25の向きを変えるために、鉛直軸AX1周りに進退部27を回転させる。昇降回転部29は、床面に固定されている。なお、進退部27および昇降回転部29は各々、電動モータを備える。また、基板ハンドリング機構HTRは、ハンド25とは別に、1枚の基板Wのみを搬送するための移動可能なハンド(図示しない)を備えてもよい。
【0036】
第1姿勢変換機構23は、姿勢変換部31とプッシャ機構33を備える。基板ハンドリング機構HTR、姿勢変換部31およびプッシャ機構33は、この順番で左方に配置される。
【0037】
姿勢変換部31は、複数枚(例えば25枚)の基板Wを水平姿勢と鉛直姿勢との間で変換する。例えば、姿勢変換部31は、基板ハンドリング機構HTRから受け取った複数枚の基板Wを水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。
図2(a)に示すように、姿勢変換部31は、支持台31A、1対の水平保持部31B、1対の鉛直保持部31C、および回転駆動部31Dを備える。1対の水平保持部31Bおよび1対の鉛直保持部31Cは、支持台31Aに設けられる。基板Wが水平姿勢であるとき、1対の水平保持部31Bは、各基板Wの下面に接触しつつ、基板Wを下方から支持する。また、基板Wが鉛直姿勢であるとき、1対の鉛直保持部31Cは、基板Wを保持する。回転駆動部31Dは、水平軸AX2周りに支持台31Aを回転させる。
【0038】
図2(c)に示すように、プッシャ機構33は、プッシャ33A、昇降回転部33B、水平移動部33Cおよびレール33Dを備える。プッシャ33Aは、姿勢変換部31で鉛直姿勢に変換された複数枚(例えば25枚または50枚)の基板Wの各々の下部を保持する。昇降回転部33Bは、プッシャ33Aを鉛直方向Zに昇降させる。また、昇降回転部33Bは、鉛直軸AX3周りにプッシャ33Aを回転させる。これにより、矢印AR1で示す基板Wのデバイス面の向きを任意の方向にすることができる。
【0039】
水平移動部33Cは、プッシャ33Aおよび昇降回転部33Bをレール33Dに沿って水平移動させる。レール33Dは、幅方向Yに延びる。なお、回転駆動部31D、昇降回転部33Bおよび水平移動部33Cは各々、電動モータを備える。
【0040】
ここで、第1姿勢変換機構23の動作を説明する。例えば、処理ブロック21の後述する4個のバッチ処理槽BT1~BT4は各々、2個分のキャリアCに対応する50枚の基板Wを一括して処理する。そのため、50枚の基板W(W1,W2)の姿勢変換を25枚ずつ行いながら、プッシャ33Aに50枚の基板Wを保持させる。25枚の基板W1は、第1基板群と呼ばれる。25枚の基板W2は、第2基板群と呼ばれる。50枚の基板W(W1,W2)は、処理基板群と呼ばれる。基板W1,W2を特に区別しない場合は、基板W1および基板W2は、基板Wと記載される。
【0041】
図2(a)を参照する。姿勢変換部31は、基板ハンドリング機構HTRから25枚の基板W1を受け取る。この際、25枚の基板W1は、水平姿勢であり、フルピッチ(例えば10mm間隔)で整列される。なお、フルピッチは、ノーマルピッチとも呼ばれる。また、各基板W1のデバイス面は上向きである。なお、基板Wのデバイス面は、電子回路が形成される面であり、電子回路が形成されている途中の面も含む。デバイス面は、「前面」または「主面」とも呼ばれる。また、基板Wの裏面とは、電子回路が形成されない面をいう。デバイス面の反対側の面が裏面である。
【0042】
図2(b)を参照する。姿勢変換部31の回転駆動部31Dは、1対の水平保持部31B等を水平軸AX2周りに90度回転させて、25枚の基板W1を水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。その後、プッシャ機構33は、プッシャ33Aを上昇させて、姿勢変換部31から25枚の基板W1を受け取る。その後、プッシャ機構33は、プッシャ33Aを鉛直軸AX3周りに180度回転させる。それにより、25枚の基板W1の向きを左方から右方にする。
【0043】
その後、姿勢変換部31は、基板ハンドリング機構HTRから25枚の基板W2を受け取り、その25枚の基板W2を水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。その後、プッシャ機構33は、25枚の基板W1を保持するプッシャ33Aを上昇させる。これにより、プッシャ33Aは、25枚の基板W2を更に受け取る。
【0044】
図2(c)を参照する。プッシャ33Aは、50枚の基板W(W1,W2)を保持する。25枚の基板W1と25枚の基板W2は、交互に配置される。50枚の基板Wは、ハーフピッチ(例えば5mm間隔)で整列される。なお、ハーフピッチは、フルピッチの半分の間隔である。また、50枚の基板Wは、フェース・ツー・フェース(Face to Face)方式で配置される。そのため、隣接する2枚の基板W1,W2の2つのデバイス面(または2つの裏面)は向き合っている。その後、プッシャ機構33は、50枚の基板Wを保持するプッシャ33Aをバッチ搬送ロボットWTR1(後述)のチャック37(後述)の下方の基板受け渡し位置PPにレール33Dに沿って移動させる。
【0045】
なお、第1姿勢変換機構23の姿勢変換部31は、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転することができない。また、載置棚17は、本発明の第1キャリア載置棚に相当する。
【0046】
<3-2.処理ブロック>
処理ブロック21は、複数個(例えば4個)のバッチ処理槽BT1~BT4とバッチ乾燥部35を備える。4個のバッチ処理槽BT1~BT4は、バッチ処理装置3が延びる前後方向Xに並べて配置される。4個のバッチ処理槽BT1~BT4は各々、複数枚(例えば25枚または50枚)の基板Wを一括して浸漬処理する。4個のバッチ処理槽BT1~BT4は各々、複数枚の基板Wを浸漬させるための処理液(例えば、薬液または純水)を貯留する。
【0047】
4個のバッチ処理槽BT1~BT4は、例えば、2個の薬液処理槽BT1,BT3と、2個の洗浄処理槽BT2,BT4とで構成される。薬液処理槽BT1と洗浄処理槽BT2を1組とし、薬液処理槽BT3と洗浄処理槽BT4を他の1組とする。なお、薬液処理槽と洗浄処理槽の組合せは、この例に限定されない。また、バッチ処理槽の個数は、4個に限定されず、1個以上であればよい。
【0048】
2個の薬液処理槽BT1,BT3は各々、薬液によるエッチング処理を行う。薬液として、例えば燐酸溶液が用いられる。薬液は、予め設定された温度に加熱される。薬液処理槽BT1,BT3の各々の内側の底部には、図示しない薬液噴出管が設けられる。薬液処理槽BT1,BT3は各々、薬液噴出管から供給された薬液を貯留する。また、薬液処理槽BT1,BT3の各々の内側の底部には、図示しない気体供給管が設けられてもよい。気体供給管は、例えば薬液処理槽BT1内の薬液中に泡状の不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給する。例えば薬液処理槽BT1内の薬液に複数枚の基板Wを浸漬させているときに、薬液を循環させるために、薬液供給管から薬液を供給すること、および気体供給管から泡状の不活性ガスを供給することの少なくとも一方を行ってもよい。
【0049】
2個の洗浄処理槽BT2,BT4は各々、複数枚の基板Wに付着する薬液を洗浄液(リンス液)で洗い流す洗浄処理を行う。洗浄液として、例えば脱イオン水(Deionized Water:DIW)などの純水が用いられる。洗浄処理槽BT2,BT4は各々、図示しない純水噴出管から供給された純水を貯留する。
【0050】
4個のバッチ処理槽BT1~BT4には、4個のリフタLF1~LF4がそれぞれ設けられる。例えば、リフタLF1は、幅方向Yに配置された複数個(例えば50個)の保持溝(図示しない)を備える。リフタLF1は、例えば50個の保持溝で、所定の間隔であるハーフピッチ(例えば5mm間隔)で整列された鉛直姿勢の例えば50枚の基板Wを保持する。なお、リフタLF1は、50枚の基板Wを保持するために51個以上の保持溝を備えてもよい。
【0051】
リフタLF1は、50枚の基板Wを鉛直姿勢で保持しながら、50枚の基板Wをバッチ処理槽BT1内の薬液に浸漬させることができる。リフタLF1は、バッチ処理槽BT1の内部の処理位置とバッチ処理槽BT1の上方の受け渡し位置との間で、複数枚の基板Wを昇降させる。他の3個のリフタLF2~LF4も、リフタLF1と同様に構成される。
【0052】
バッチ乾燥部35は、複数枚の基板Wを一括して乾燥させるものである。バッチ乾燥部35は、例えば、枚葉処理装置7が使用できない場合に用いられる。バッチ乾燥部35は、4個のバッチ処理槽BT1~BT4の前方に設けられる。すなわち、バッチ乾燥部35は、移載ブロック19と4個のバッチ処理槽BT1~BT4との間に設けられる。バッチ乾燥部35は、リフタLF7を備える。
【0053】
<3-3.バッチ搬送領域>
バッチ搬送領域R1は、バッチ搬送ロボットWTR1を備える。バッチ搬送ロボットWTR1は、複数枚の基板Wを鉛直姿勢で保持しながら、第1姿勢変換機構23(プッシャ機構33を含む)、4個のリフタLF1~LF4、中継装置5(後述する第2姿勢変換機構43)およびバッチ乾燥部35のリフタLF7の間で、複数枚の基板Wを鉛直姿勢で搬送する。
【0054】
基板受け渡し位置PP、4個のリフタLF1~LF4、バッチ乾燥部35のリフタLF7、待機リフタLF9(後述)は、前後方向Xに一列で整列する。そのため、バッチ搬送ロボットWTR1は、前後方向Xに、複数枚の基板Wを鉛直姿勢で搬送する。
【0055】
バッチ搬送ロボットWTR1は、チャック37とガイドレール39を備える。チャック37は、2個のチャック部材41,42を備える。2個のチャック部材41,42は、例えば、50枚の基板Wを保持するために50対の保持溝を備える。そのため、第1のチャック部材41は50個の保持溝を備えると共に、第2のチャック部材42は50個の保持溝を備える。なお、2個のチャック部材41,42は、例えば、50枚の基板Wを保持するために51対以上の保持溝を備えてもよい。2個のチャック部材41,42は各々、幅方向Yに延びる。バッチ搬送ロボットWTR1は、2個のチャック部材41,42を開閉する。ガイドレール39は、前後方向Xに延びる。バッチ搬送ロボットWTR1は、チャック37をガイドレール39に沿って移動させる。バッチ搬送ロボットWTR1は、電動モータで駆動される。
【0056】
<4.中継装置(インターフェース装置)>
中継装置5の概要を説明する。中継装置5は、2個の薬液処理槽BT1,BT3のいずれかで1回目のバッチ処理が行われた鉛直姿勢の複数枚の基板Wの上下を反転する。また、中継装置5は、2個の薬液処理槽BT1,BT3のいずれかで2回目のバッチ処理が行われた複数枚の基板Wを鉛直姿勢から水平姿勢に変換する。中継装置5は、例えば、水平姿勢に変換された複数枚の基板Wを枚葉処理装置7に搬送する。すなわち、中継装置5は、バッチ処理装置3から枚葉処理装置7に、2回目のバッチ処理(薬液処理および純水洗浄処理)が行われた複数枚の基板Wを搬送する。
【0057】
中継装置5の詳細を説明する。中継装置5は、
図1に示すように、幅方向Yに配置された姿勢変換領域R2および中継領域R3を備える。中継領域R3は、姿勢変換領域R2から右方に延びる。前後方向Xにおいて、姿勢変換領域R2は、移載ブロック19の第1姿勢変換機構23と処理ブロック21の4個のバッチ処理槽BT1~BT4との間に配置される。また、中継領域R3の左側部分は、移載ブロック19と処理ブロック21との間に配置される。
【0058】
<4-1.第2姿勢変換機構>
姿勢変換領域R2には、第2姿勢変換機構43が設けられる。第2姿勢変換機構43は、各基板Wの中心を通る中心軸CAに直交する水平軸AX4回りに複数枚の基板Wを回転させる。言い換えると、第2姿勢変換機構43は、複数枚の基板Wの各基板Wのデバイス面(前面または主面)に沿って延びる水平軸AX4回りに複数枚の基板Wを回転させる。これにより、第2姿勢変換機構43は、2つの機能を有する。第1の機能は、鉛直姿勢の複数枚の基板Wの上下を反転させることである。第2の機能は、複数枚の基板Wを鉛直姿勢から水平姿勢に変換することである。
【0059】
第2姿勢変換機構43は、待機槽45、待機リフタLF9、姿勢変換槽47、姿勢変換部49および第2のバッチ搬送ロボットWTR2を備える。
図3(a)、
図3(b)は、待機槽45、待機リフタLF9およびバッチ搬送ロボットWTR2の平面図である。なお、
図3(a)、
図3(b)において、バッチ搬送ロボットWTR2の後述する2個のチャック部材95,96は、横断面図で示される。また、
図3(a)、
図3(b)において、図示の都合上、リフタLF9は、6枚の基板Wを保持する。
【0060】
待機槽45は、複数枚の基板Wを浸漬させる浸漬液を貯留する。浸漬液として、純水(例えばDIW)が用いられる。純水は、図示しない純水噴出管から供給される。
【0061】
待機リフタLF9は、バッチ搬送ロボットWTR1から複数枚の基板Wを受け取り、複数枚の基板Wを鉛直姿勢で保持する。待機リフタLF9は、幅方向Yに延びる複数本(例えば3本)の支持部材51を備える。複数本の支持部材51は各々、複数枚の基板Wを保持するために複数個の保持溝MZを備える。保持溝MZの個数は、バッチ処理槽BT1~BT4で一括して処理する基板Wの枚数よりも多くなるように設定される。この場合、基板Wの枚数は、基板Wの列に欠落部分がないときの枚数である。例えば、欠落部分がなく50枚の基板Wをバッチ処理槽BT1~BT4で一括して処理する場合、保持溝MZの個数は、51個以上である。
【0062】
図4は、姿勢変換槽47と姿勢変換部49の正面から見た縦断面図である。
図5(a)は、開状態である反転チャック53が水平姿勢の複数枚の基板Wを支持している様子を示す正面図である。なお、
図5(a)において、図示の都合上、反転チャック53は、3枚の基板Wを支持する。
図5(b)は、開状態である反転チャック53の1対の保持溝57,58が水平姿勢の1枚の基板Wを支持している様子を示す横断面図である。
【0063】
図4を参照する。姿勢変換槽47は、複数枚の基板Wを浸漬させる浸漬液を貯留する。浸漬液として、純水(例えばDIW)が用いられる。純水は、図示しない純水噴出管から供給される。なお、姿勢変換槽47は、待機槽45と異なる種類の浸漬液を貯留してもよい。
【0064】
姿勢変換部49は、複数枚(例えば25枚)の基板Wを保持する反転チャック53を備える。姿勢変換部49は、反転チャック53を水平軸AX4回りに回転させる。反転チャック53は、2個のチャック部材55,56を備える。2個のチャック部材55,56は、水平軸AX4に沿って開閉可能である。2個のチャック部材55,56は、
図5(a)に示すように、複数対(例えば25対)の保持溝57,58を備える。すなわち、第1のチャック部材55には、複数個(例えば25個)の保持溝57が設けられる。また、第2のチャック部材56には、複数個(例えば25個)の保持溝58が設けられる。各対の保持溝57,58は、対向する。
【0065】
各保持溝57,58は、基板Wの厚み方向において、奥が狭くなるようにV状で形成される。また、各保持溝57,58は、基板Wのデバイス面に沿った方向において、円弧状に形成される。円弧状は、基板Wの外縁に沿った形状である。
【0066】
図5(b)に示す方向DR1は、2個のチャック部材55,56が開閉する方向と直交し、かつ、収容する1枚の基板Wのデバイス面に沿った方向である。方向DR1は、基板出し入れ方向と呼ばれる。方向DR1は、2個のチャック部材55,56が開状態のときに、各対の保持溝57,58に1枚の基板Wを収容させたり、1枚の基板Wを取り出したりするときの方向である。複数対の保持溝57,58は各々、方向DR1のうちの所定の方向への収容する1枚の基板Wの移動を止める第1支持部分SU1と、所定の方向の反対方向への収容する1枚の基板Wの移動を止める第2支持部分SU2とを備える。
【0067】
姿勢変換部49は、反転チャック53に加えて、駆動機構61を備える。駆動機構61は、回転部63A,63B、開閉部65A,65Bおよび昇降部67A,67Bを備える。回転部63A,63Bは、反転チャック53を水平軸AX4回りに回転させる。開閉部65A,65Bは、水平軸AX4に沿って反転チャック53を開閉させる。昇降部67A,67Bは、反転チャック53を鉛直方向Zに昇降させる。
【0068】
回転部63A、開閉部65Aおよび昇降部67Aは、第1のチャック部材55を駆動させる。これに対し、回転部63B、開閉部65Bおよび昇降部67Bは、第2のチャック部材56を駆動させる。回転部63A、開閉部65Aおよび昇降部67Aは、回転部63B、開閉部65Bおよび昇降部67Bとほぼ同様に構成される。そのため、回転部63A、開閉部65Aおよび昇降部67Aを代表して説明する。
【0069】
回転部63Aは、アーム部材69、回転シャフト71、プーリ73、電動モータ75、プーリ77、ベルト79およびケース80を備える。
【0070】
アーム部材69は、水平軸AX4回りにチャック部材55を回転可能に支持する。アーム部材69は、鉛直方向Zに延びる鉛直部分69Lと、鉛直部材69Lの上端から水平方向(前後方向X)に延びる水平部材69Uとを備える。チャック部材55の裏面には、回転シャフト71を介してプーリ73が接続される。そのため、回転シャフト71は、前後方向Xに延びる。回転シャフト71は、アーム部材69の鉛直部分69Lを貫通する。
【0071】
アーム部材69の水平部材69Uの上面には、電動モータ75が設けられる。電動モータ75の出力シャフトには、プーリ77が接続される。2個のプーリ73,77には、ベルト79が掛けられる。電動モータ75がプーリ77を水平軸AX5回りに回転させると、プーリ73およびチャック部材55が水平軸AX4回りに回転される。水平軸AX5は、前後方向Xに延びている。なお、ケース80は、姿勢変換槽47内の浸漬液に浸漬した際に、ケース80内に浸漬液が浸入しないように構成される。
【0072】
開閉部65Aは、ガイドレール81、開閉駆動部83および移動片85を備える。ガイドレール81および開閉駆動部83は、後述する昇降部材87の上面に設けられる。ガイドレール81は、2個のチャック部材55,56が開閉する方向である前後方向Xに延びる。アーム部材69の水平部材69Uは、ガイドレール81を介して昇降部材87に接続されると共に、ガイドレール81に沿って前後方向Xに移動可能である。
【0073】
開閉駆動部83は、例えばエアシリンダを備えるが、電動モータを備えていてもよい。開閉駆動部83は、移動片85を前後方向Xに移動させる。移動片85は、水平部材69Uに固定される。これにより、開閉駆動部83が移動片85を押し出すと、アーム部材69を介してチャック部材55が基板W側に押し出される。また、開閉駆動部83が移動片85を引くと、アーム部材69を介してチャック部材55が基板Wから離れる。
【0074】
昇降部67Aは、昇降部材87と昇降駆動部89を備える。昇降駆動部89は、鉛直方向Zに昇降部材87を昇降させる。昇降駆動部89は、例えば、電動モータ、ねじ軸、ガイドレールおよびスライダを備える(いずれも図示しない)。昇降駆動部89は、電動モータ等に代えて、エアシリンダを備えていてもよい。
【0075】
図3(a)、
図3(b)を参照する。第2のバッチ搬送ロボットWTR2は、待機リフタLF9と姿勢変換部49の反転チャック53との間で複数枚(例えば25)の基板Wを搬送する。例えば、待機リフタLF9は、25枚の基板W1と25枚の基板W2とが交互に配置された50枚の基板W(W1,W2)を保持するものとする。第2のバッチ搬送ロボットWTR2は、例えば50枚の基板Wから25枚の基板W1および25枚の基板W2の一方を選択的に抜き出すことができる。
【0076】
第2のバッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91および駆動機構93を備える。抽出チャック91は、幅方向Yに移動可能であると共に、開閉可能である。抽出チャック91は、一対のチャック部材95,96を備える。一対のチャック部材95,96は、複数対(例えば25対)の保持溝97,98と複数対(例えば26対)の通過溝101,102を備える。25対の保持溝97,98と26対の通過溝101,102は、交互に配置される。
【0077】
すなわち、第1のチャック部材95には、交互に配置された25個の保持溝97と26個の通過溝101が設けられる。また、第2のチャック部材96には、交互に配置された25個の保持溝98と26個の通過溝102が設けられる。各対の保持溝97,98は対向し、各対の通過溝101,102は対向する。
【0078】
駆動機構93は、抽出チャック91を幅方向Yに移動させる。また、駆動機構93は、2個のチャック部材95,96を前後方向Xに移動させることで、抽出チャック91を開閉する。なお、
図3(a)は、抽出チャック91の閉状態を示し、
図3(b)は、抽出チャック91の開状態を示す。抽出チャック91が開状態のとき、2本のチャック部材95,96は、各基板Wの直径よりも大きく開かれる。駆動機構93は、例えば、電動モータおよびエアシリンダの少なくとも一方を備える。
【0079】
<4-2.中継搬送ロボット>
図1を参照する。中継領域R3には、基板搬送ロボット105および基板載置部PS1が設けられる。基板搬送ロボット105は、中継ハンド111を用いて、第2姿勢変換機構43で水平姿勢に変換された複数枚の基板Wを搬送する。中継領域R3は、ハウジング109によって外部の雰囲気が遮断される。
【0080】
基板搬送ロボット105は、中継ハンド111、進退部113、回転部115および水平移動部117を備える。なお、基板搬送ロボット105は、本発明の第1水平基板搬送ロボットに相当する。中継ハンド111は、本発明のハンドに相当する。
【0081】
中継ハンド111は、1枚の基板Wを水平姿勢で保持し、また、移動可能である。進退部113は、中継ハンド111を前進および後退させる。回転部115は、この回転部115に設定された鉛直軸AX6周りに中継ハンド111および進退部113を回転させる。水平移動部117は、中継ハンド111、進退部113、および回転部115を幅方向Yに移動させる。進退部113、回転部115および水平移動部117は各々、電動モータで駆動される。基板載置部PS1は、1枚以上の基板Wを載置することができる。
【0082】
<5.枚葉処理装置>
図1を参照する。枚葉処理装置7は、中継装置5から受け取った複数枚の基板Wを1枚ずつ所定の枚葉処理を行い、枚葉処理が行われた複数枚の基板Wを4個の載置棚125のいずれか1つに載置されたキャリアCに搬送する。
【0083】
枚葉処理装置7は、インデクサブロック121と処理ブロック123を備える。インデクサブロック121は、複数個(例えば4個)の載置棚125と、インデクサロボットIRとを備える。4個の載置棚125は、幅方向Yに配置される。4個の載置棚125は、インデクサロボットIRの前方に配置される。各載置棚125には、キャリアCが載置される。
【0084】
インデクサロボットIRは、ハンド127、多関節アーム129および昇降台131を備える。ハンド127は、1枚の基板Wを水平姿勢で保持する。多関節アーム129は、例えばスカラー型のロボットアームで構成される。多関節アーム129の基端部は、昇降台131に取り付けられる。また、多関節アーム129の先端部は、ハンド127を接続する。
【0085】
インデクサロボットIRは、4個の載置棚125のそれぞれに載置された4個のキャリアCと、後述する基板載置部PS2の間で、基板Wを搬送する。例えば、インデクサロボットIRは、後述する基板載置部PS2から基板Wを受け取り、その基板Wを4個の載置棚125のいずれか1つに載置されたキャリアCに搬送する。
【0086】
なお、インデクサロボットは、本発明の第2水平基板搬送ロボットに相当する。ハンド127は本発明の第2ハンドに相当する。載置棚127は、本発明の第2キャリア載置棚に相当する。
【0087】
処理ブロック123は、インデクサブロック121の後方に隣接する。処理ブロック123は、基板搬送領域R4と、例えば4個のタワーTW1~TW4とを備える。基板搬送領域R4は、インデクサブロック121から後方に延びる。すなわち、基板搬送領域R4は、前後方向Xに延びる。4個のタワーTW1~TW4は、基板搬送領域R4に沿って設けられる。2個のタワーTW1,TW2は、基板搬送領域R4を介して2個のタワーTW3,TW4に対向して配置される。タワーTW2は、タワーTW1の後方に設けられる。タワーTW4は、タワーTW3の後方に設けられる。
【0088】
タワーTW1は、鉛直方向Zに配置された3個の枚葉処理チャンバSW1を備える。タワーTW3は、鉛直方向Zに配置された2個の枚葉処理チャンバSW1を備える。タワーTW3において、2個の枚葉処理チャンバSW1の間には、中継装置5の基板載置部PS1が配置される。2個のタワーTW2,TW4は各々、鉛直方向Zに配置された3個の枚葉処理チャンバSW2を備える。11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2は各々、水平姿勢の1枚の基板Wを処理する。
【0089】
なお、枚葉処理チャンバSW1,SW2の個数は、11個に限定されない。また、枚葉処理チャンバSW1の個数は、5個に限定されず、1個以上であればよい。更に、枚葉処理チャンバSW2の個数は、6個に限定されず、1個以上であればよい。
【0090】
枚葉処理チャンバSW1は、例えば、保持回転部141とノズル143とを備える。保持回転部141は、1枚の基板Wを水平姿勢で保持するスピンチャックと、その基板Wの中心を通過する鉛直軸周りにスピンチャックを回転させる電動モータとを備える。ノズル143は、保持回転部141で保持された基板W上に処理液を供給する。処理液として、例えば、純水(例えばDIW)およびIPA(イソプロピルアルコール)が用いられる。枚葉処理チャンバSW1は、例えば、基板Wに対して純水で洗浄処理を行った後、基板Wの上面にIPAの液膜を形成する。
【0091】
枚葉処理チャンバSW2は各々、例えば、超臨界流体による乾燥処理を行う。流体として、例えば二酸化炭素が用いられる。流体が二酸化炭素の場合、超臨界状態は、臨界温度が31℃でかつ臨界圧力が7.38MPaのときに得られる。超臨界流体による乾燥処理を行うことで、基板Wにおけるパターン倒れを生じにくくすることができる。
【0092】
第2枚葉処理チャンバSW2は、チャンバ本体(容器)145、支持トレイ147および蓋部を備える。チャンバ本体145は、内部に設けられた処理空間と、この処理空間に基板Wを入れるための開口と、供給口と、排気口とを備える。基板Wは、支持トレイ147に支持されつつ処理空間に収容される。蓋部はチャンバ本体145の開口を塞ぐ。例えば、各枚葉処理チャンバSW2は、流体を超臨界状態にして、供給口からチャンバ本体145内の処理空間に超臨界流体を供給する。処理空間に供給された超臨界流体により、1枚の基板Wに対する乾燥処理が行われる。
【0093】
基板搬送領域R4には、センターロボットCRと基板載置部PS2が設けられる。基板載置部PS2は、インデクサロボットIRとセンターロボットCRの間に配置される。基板載置部PS2には、1枚以上の基板Wが載置される。
【0094】
センターロボットCRは、例えば、2個のハンド151、進退部153および昇降回転部155を備える。2個のハンド151は各々、1枚の基板Wを水平姿勢で保持する。進退部153は、2個のハンド151を個別に前進および後退させる。昇降回転部155は、2個のハンド151および進退部153を昇降させる。また、昇降回転部155は、2個のハンド151の向きを変えるために、2個のハンド151および進退部153を鉛直軸AX7周りに回転させる。
【0095】
センターロボットCRは、例えば、基板載置部PS1,PS2と11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2との間で、1枚の基板Wを水平姿勢で搬送する。例えば、センターロボットCRは、中継装置5の基板搬送ロボット105で搬送された1枚の基板を受け取り、受け取った1枚の基板Wを、5個の枚葉処理チャンバSW1のいずれかに搬送する。
【0096】
<6.制御部>
基板処理システム1は、制御部180(
図1参照)と記憶部(図示しない)を備えている。制御部180は、基板処理システム1の各構成を制御する。すなわち、制御部180は、バッチ処理装置3の各構成、中継装置5の各構成、および枚葉処理装置7の各構成を制御する。制御部180は、例えば中央演算処理装置(CPU)などの1つ以上のプロセッサを備える。記憶部は、例えば、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、およびハードディスクの少なくとも1つを備えている。記憶部は、基板処理システム1の各構成を制御するために必要なコンピュータプログラムを記憶する。
【0097】
<7.基板処理システムの動作>
次に、
図6のフローチャートを参照しながら、基板処理システム1の動作について説明する。
【0098】
〔ステップS01〕キャリアからの基板の取り出し
図1を参照する。図示しない外部搬送ロボットは、2個のキャリアCをロードポート9に搬送する。ストッカ装置2のキャリア搬送ロボット13は、ロードポート9から載置棚17に第1のキャリアCを搬送する。この際、第1のキャリアCには、処理前の25枚の基板W1が収納されている。なお、外部搬送ロボットは、
図1に示す搬送経路RTに沿ってキャリアCを搬送する。
【0099】
その後、バッチ処理装置3の基板ハンドリング機構HTRは、載置棚17に載置された第1のキャリアCから受け取った水平姿勢の25枚の基板W1(第1基板群)を第1姿勢変換機構23の姿勢変換部31に搬送する。すなわち、基板ハンドリング機構HTRは、載置棚17に載置された第1のキャリアCから25枚の基板W1を取り出し、取り出した25枚の基板W1を姿勢変換部31に水平姿勢で搬送する。
【0100】
その後、キャリア搬送ロボット13は、25枚の基板W1が取り出された第1のキャリアC(空キャリア)を載置棚17からロードポート9に搬送する。その後、キャリア搬送ロボット13は、ロードポート9から載置棚17に第2のキャリアCを搬送する。この際、第2のキャリアCには、処理前の25枚の基板W2が収納されている。その後、基板ハンドリング機構HTRは、載置棚17に載置された第2のキャリアCから受け取った水平姿勢の25枚の基板W2(第2基板群)を第1姿勢変換機構23の姿勢変換部31に搬送する。
【0101】
その後、キャリア搬送ロボット13は、25枚の基板W2が取り出された第2のキャリアC(空キャリア)を載置棚17からロードポート9に搬送する。外部搬送ロボットは、ロードポート9から枚葉処理装置7の4個の載置棚125のいずれかに、2個のキャリアC(2個の空キャリア)を順番に搬送する。
【0102】
〔ステップS02〕鉛直姿勢変換
第1姿勢変換機構23は、25枚の基板W1と25枚の基板W2とが交互に配置され、かつ25枚の基板W1の全てのデバイス面と、25枚の基板W2の全てのデバイス面がそれぞれ対向する50枚の基板W1,W2(処理基板群)を形成する。更に、第1姿勢変換機構23は、50枚の基板W1,W2を水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。50枚の基板W1,W2は、以下適宜「50枚の基板W」と呼ばれる。
【0103】
具体的には、
図2(a)~
図2(c)に示すように、姿勢変換部31は、25枚の基板W1を水平姿勢から鉛直姿勢に変換し、また、25枚の基板W2を水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。また、プッシャ機構33のプッシャ33Aは、25枚の基板W1と25枚の基板W2とが交互に配置された50枚の基板Wを鉛直姿勢で保持する。その後、プッシャ機構33は、基板受け渡し位置PPに50枚の基板Wを搬送する。
【0104】
〔ステップS03〕バッチ処理
本実施例では、50枚の基板Wに対して一括して行われるバッチ処理(薬液処理)を前半と後半の2回に分ける。更に、1回目のバッチ処理と2回目のバッチ処理の間に、50枚の基板Wに対して上下反転動作を行う。これにより、各基板の上半分と下半分に現れる各基板Wにおける処理のバラツキを抑制させる。上下反転動作は、25枚の基板W1と25枚の基板W2とに分けて行われる。
【0105】
次に、
図7、
図8を参照しながら、ステップS03のバッチ処理の具体的な動作を説明する。
図7に示すステップS13~S17は、第1基板群である25枚の基板W1に対する動作の説明である。また、
図8に示すステップS18~S22は、第2基板群である25枚の基板W2に対する動作の説明である。なお、例えば、
図9(a)に示す黒色三角のマークは、基板Wのデバイス面(前面または主面)およびその向きを示す。
【0106】
〔ステップS11〕1回目のバッチ処理
バッチ搬送ロボットWTR1は、基板受け渡し位置PPでプッシャ機構33から鉛直姿勢の50枚の基板Wを受け取り、2個の薬液処理槽BT1,BT3の2個のリフタLF1,LF3の一方に50枚の基板Wを搬送する。
【0107】
例えば、バッチ搬送ロボットWTR1は、鉛直姿勢の50枚の基板W(処理基板群)をリフタLF1に搬送する。リフタLF1は、薬液処理槽BT1の上方の位置で50枚の基板Wを受け取る。リフタLF1は、薬液処理槽BT1内の薬液である燐酸溶液に50枚の基板Wを浸漬させる。これにより、1回目のバッチ処理(エッチング処理)が行われる。
1回目のバッチ処理は、通常の処理時間の半分の時間(例えば2時間)が経過するまで行われる。1回目のバッチ処理の後、リフタLF1は、50枚の基板Wを薬液処理槽BT1内の燐酸溶液から引き上げる。なお、50枚の基板Wが他の薬液処理槽BT3のリフタLF3に搬送された場合も薬液処理槽BT1と同様の処理が行われる。
【0108】
その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、例えばリフタLF1から鉛直姿勢の50枚の基板Wを受け取り、洗浄処理槽BT2のリフタLF2に50枚の基板Wを搬送する。リフタLF2は、洗浄処理槽BT2の上方の位置で50枚の基板Wを受け取る。リフタLF2は、洗浄処理槽BT2内の純水に50枚の基板Wを浸漬させる。これにより、洗浄処理(バッチ処理)が行われる。
【0109】
なお、バッチ搬送ロボットWTR1がリフタLF3から鉛直姿勢の50枚の基板Wを受け取る場合、バッチ搬送ロボットWTR1は、洗浄処理槽BT4のリフタLF4に50枚の基板Wを搬送する。リフタLF4は、洗浄処理槽BT4内の純水に50枚の基板Wを浸漬させる。
【0110】
〔ステップS12〕第2姿勢変換機構への処理基板群の搬送と浸漬
その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、2個のバッチ処理槽BT2,BT4の一方で洗浄処理が行われた50枚の基板Wを受け取る。すなわち、バッチ搬送ロボットWTR1は、2個のリフタLF2,LF4の一方から洗浄処理が行われた50枚の基板Wを受け取る。50枚の基板Wを搬送する際に、例えばリフタLF2は、洗浄処理槽BT2内の純水から50枚の基板Wを引き上げる。その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、1回目のバッチ処理(エッチング処理等)が行われた50枚の基板W(処理基板群)を第2姿勢変換機構43に搬送する。
【0111】
バッチ搬送ロボットWTR1が第2姿勢変換機構43の待機槽45および待機リフタLF9の上方に50枚の基板Wを移動させたとき、待機リフタLF9は、支持部材51を上昇させて、バッチ搬送ロボットWTR1が保持する50枚の基板Wを下側から保持する。その後、バッチ搬送ロボットWTR1のチャック37を開くと、待機リフタLF9に50枚の基板Wが引き渡される。その後、
図9(a)に示すように、待機リフタLF9は、基板Wの乾燥を防止するために、待機槽45内の純水に50枚の基板Wを浸漬させる。
【0112】
〔ステップS13〕抽出チャックによる第1基板群の抜き取り
図9(b)を参照する。その後、待機リフタLF9は、50枚の基板Wを上昇させて、待機槽45内の純水から50枚の基板Wを引き上げる。また、待機リフタLF9は、バッチ搬送ロボットWTR2の抽出チャック91よりも高い位置に50枚の基板Wを上昇させる。この際、抽出チャック91は開状態である。そのため、50枚の基板Wは、抽出チャック91の2個のチャック部材95,96の間を上昇する。
【0113】
その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、25枚の基板W1(第1基板群または奇数番号の基板群)を抜き出すために、50枚の基板Wの配列方向(幅方向Y)の予め設定された位置に抽出チャック91を移動させる。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、2個のチャック部材95,96を互いに近づけることで、抽出チャック91を閉状態にする。また、姿勢変換部49の反転チャック53は、上位置H1に上昇される。
【0114】
図9(c)を参照する。その後、待機リフタLF9は支持部材51を下降させる。これにより、バッチ搬送ロボットWTR2の抽出チャック91は、50枚の基板W(W1,W2)から25枚の基板W1を抜き出す。具体的には、抽出チャック91の25対の保持溝97,98は、25枚の基板W1を保持する。また、抽出チャック91の26対の通過溝101,102は、25枚の基板W2を通過させる。そのため、25枚の基板W1は、抽出チャック91によって保持されると共に、25枚の基板W2は、待機リフタLF9に残される。その後、待機リフタLF9は、基板W2の乾燥を防止するために、25枚の基板W2を待機槽45内の純水に浸漬させる。
【0115】
〔ステップS14〕反転チャックへの第1基板群の搬送
その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、反転チャック53の下方(または姿勢変換槽47の上方)の予め設定された受け渡し位置に、抽出チャック91が保持する25枚の基板W1を前進させる。
【0116】
図10(a)を参照する。その後、姿勢変換部49の昇降部67A,67B(
図4)は、25枚の基板W1が25対の保持溝57,58にそれぞれ収容されながら、反転チャック53を受け渡し高さ位置H2に下降させる。その後、姿勢変換部49の開閉部65A,65B(
図4)は、反転チャック53の2個のチャック部材55,56を互いに近づけることで、反転チャック53を閉状態にする。これにより、反転チャック53は、25枚の基板W1を保持する。
【0117】
図10(b)を参照する。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、2個のチャック部材95,96を互いに遠ざけることで、抽出チャック91を開状態にする。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、待機槽45の上方の位置まで、抽出チャック91を幅方向Yに後退させる。
【0118】
〔ステップS15〕反転チャックによる第1基板群の上下反転
その後、姿勢変換部49は、1回目のバッチ処理が行われた25枚の基板W1を水平軸AX4回りに回転させる。それにより、鉛直姿勢の25枚の基板W1の上下を反転させる。具体的には、
図4に示す回転部63A,63Bの2個の電動モータ75を回転させることで、反転チャック53の2個のチャック部材55,56を水平軸AX4回りに180度(degrees)回転させる。それにより、反転チャック53によって保持される25枚の基板W1が180度回転される。なお、上下反転動作は、姿勢変換槽47内の純水に25枚の基板Wを浸漬させた状態で行ってもよい。また、上下反転動作を行う前、および上下反転動作を行った後の少なくとも一方で、姿勢変換部49は、基板W1の乾燥を防止するために、チャック53が保持する25枚の基板W1を姿勢変換槽47内の純水に浸漬させてもよい。
【0119】
〔ステップS16〕抽出チャックへの第1基板群の搬送
図10(c)を参照する。25枚の基板W1(第1基板群)に対する上下反転動作の後、バッチ搬送ロボットWTR2は、反転チャック53の下方の予め設定された受け渡し位置に、抽出チャック91を前進させる。この際、抽出チャック91は開状態である。なお、開状態の抽出チャック91は、抽出チャック91が幅方向Yに移動しても、反転チャック53が保持する25枚の基板W1に干渉しない。
【0120】
その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91を閉状態にすることで、抽出チャック91に25枚の基板W1を下側から保持させる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53の2個のチャック部材55,56を互いに遠ざけることで、反転チャック53を開状態にする。これにより、25枚の基板W1は、抽出チャック91のみで保持される。
【0121】
〔ステップS17〕待機リフタへの第1基板群の搬送
図11(a)を参照する。その後、姿勢変換部49は、25枚の基板W1と干渉しない上位置H1に、反転チャック53を上昇させる。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、受け渡し位置から待機リフタLF9の上方の位置に、上下反転動作が行われた25枚の基板W1を後退させる。この際、バッチ搬送ロボットWTR2は、50枚の基板W1,W2の上下反転後に各基板W1のデバイス面が第2基板群の1枚の基板W2と対向するように、待機リフタLF9の抜き出し位置(元の位置)から1ピッチずらす。この場合の1ピッチは、25枚の基板W1の各間隔(例えば10mm)である。
【0122】
例えば、上下反転動作を行う前に、待機リフタLF9は、1番、3番、5番、・・・、45番、47番、49番の保持溝MZで25枚の基板W1(第1基板群)を保持していたものとする。上下反転動作を行った後は、待機リフタLF9が、3番、5番、7番、・・・,47番、49番、51番の保持溝で25枚の基板W1を保持するように、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91が保持する25枚の基板W1の幅方向Yの位置を調整する。なお、1番の保持溝MZと3番の保持溝MZは、支持部材51の基端側に設けられ、49番の保持溝MZと51番の保持溝MZは、支持部材51の先端側に設けられる。
【0123】
図11(b)を参照する。25枚の基板W1が待機リフタLF9の上方の予め設定された位置に移動された後、待機リフタLF9は、25枚の基板W2(第2基板群)を保持する支持部材51を上昇させる。これにより、待機リフタLF9は、25枚の基板W2に加えて、25枚の基板W1を下側から保持する。待機リフタLF9は抽出チャック91よりも高い位置に支持部材51を上昇させる。
【0124】
なお、
図11(b)において、図示の都合上、待機リフタLF9は、3枚の基板W1と3枚の基板W2を保持し、また、1番~7番の保持溝MZを備える。
図9(b)において、待機リフタLF9は、1番、3番、5番の保持溝MZで3枚の基板W1を保持していた。上下反転動作を行った後は、
図11(b)に示すように、待機リフタLF9は、3番、5番、7番の保持溝MZで3枚の基板W1を保持する。
図9(b)、
図11(b)において、1番、3番、5番、7番の保持溝MZは、符号MZ1,MZ3,MZ5,MZ7で示される。
【0125】
〔ステップS18〕抽出チャックによる第2基板群の抜き取り
次に、第2基板群である25枚の基板W2に対する動作の説明を行う。なお、ステップS13~S17と重複する説明は、適宜省略する。
【0126】
図11(c)を参照する。待機リフタLF9は、上下反転動作が行われた25枚の基板W1を含む50枚の基板Wを保持する。バッチ搬送ロボットWTR2は、25枚の基板W2(第2基板群または偶数番号の基板群)を抜き出すために、50枚の基板Wの配列方向(幅方向Y)の予め設定された位置に抽出チャック91を移動させる。なお、抽出チャック91は閉状態である。
【0127】
図12(a)を参照する。その後、待機リフタLF9は、50枚の基板Wを下降させる。これにより、25枚の基板W2は、抽出チャック91によって保持されると共に、25枚の基板W1は、待機リフタLF9に残される。その後、待機リフタLF9は、待機槽45内の純水に25枚の基板W1を浸漬させる。
【0128】
〔ステップS19〕反転チャックへの第2基板群の搬送
その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91が保持する25枚の基板W2を反転チャック53の下方の受け渡し位置に前進させる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を受け渡し高さ位置H2に下降させる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を閉状態にする。これにより、反転チャック53は、25枚の基板W2を保持する。
【0129】
図12(b)を参照する。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91を開状態にする。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、待機リフタLF9の上方位置まで、抽出チャック91を幅方向Yに後退させる。
【0130】
〔ステップS20〕反転チャックによる第2基板群の上下反転
その後、姿勢変換部49は、1回目のバッチ処理が行われた25枚の基板W2を水平軸AX4回りに回転させる。それにより、鉛直姿勢の25枚の基板W2の上下を反転させる。
【0131】
〔ステップS21〕抽出チャックへの第2基板群の搬送
図12(c)を参照する。25枚の基板W2(第2基板群)に対する上下反転動作の後、バッチ搬送ロボットWTR2は、反転チャック53の下方の受け渡し位置に、抽出チャック91を前進させる。この際、抽出チャック91は開状態である。
【0132】
その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91を閉状態にすることで、抽出チャック91に25枚の基板W1を下側から保持させる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を開状態にする。これにより、25枚の基板W1は、抽出チャック91のみで保持される。
【0133】
〔ステップS22〕待機リフタへの第2基板群の搬送
図13(a)を参照する。その後、姿勢変換部49は、上位置H1に反転チャック53を上昇させる。その後、バッチ搬送ロボットWTR2は、受け渡し位置から待機リフタLF9の上方の位置に、上下反転動作が行われた25枚の基板W2を後退させる。
【0134】
この際、バッチ搬送ロボットWTR2は、上下反転動作が行われる前に保持されていた保持溝MZに戻るように、25枚の基板W2の幅方向Y(基板の配列方向)の位置を調整する。例えば、上下反転動作を行う前に、待機リフタLF9は、2番、4番、6番、・・・、46番、48番、50番の保持溝MZで25枚の基板W2(第2基板群)を保持していたものとする。上下反転動作を行った後は、待機リフタLF9が、2番、4番、6番、・・・,46番、48番、50番の保持溝MZで25枚の基板W2を保持するように、バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91が保持する25枚の基板W2の幅方向Yの位置を調整する。
【0135】
図13(b)を参照する。25枚の基板W2の幅方向Yの位置を調整した後、待機リフタLF9は、25枚の基板W1を保持する支持部材51を上昇させることで、25枚の基板W2を更に保持する。その後、抽出チャック91は開状態にされる。このような動作により、
図13(c)に示すように、50枚の基板Wの上下反転動作が行われる。なお、上下反転された25枚の基板W1と上下反転された25枚の基板W2は、バッチ搬送ロボットWTR2によって、25枚の基板W1の全てのデバイス面と25枚の基板W2の全てのデバイス面がそれぞれ対向するように、待機リフタLF9に搬送される。その後、待機リフタLF9は、例えば、基板Wの乾燥を防止するために、待機槽45内の純水に50枚の基板Wを浸漬させる。
【0136】
〔ステップS23〕薬液処理槽への処理基板群の搬送
バッチ搬送ロボットWTR1は、鉛直姿勢の上下反転された50枚の基板Wを、待機リフタLF9から2個のリフタLF1,LF3のいずれかに搬送させる。具体的には、バッチ搬送ロボットWTR1は、上下反転された50枚の基板Wを待機リフタLF9から鉛直姿勢で受け取る。この際、待機リフタLF9は、50枚の基板Wを待機槽45内の純水から引き上げる。その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、上下反転された50枚の基板Wを2個のリフタLF1,LF3のいずれかに搬送する。バッチ搬送ロボットWTR1は、例えば、リフタLF1に50枚の基板Wを鉛直姿勢で搬送する。この際、リフタLF1は、薬液処理槽BT1の上方位置で50枚の基板Wを受け取る。
【0137】
〔ステップS24〕2回目のバッチ処理
リフタLF1は、薬液処理槽BT1内の薬液である燐酸溶液に50枚の基板Wを浸漬させる。これにより、2回目のバッチ処理(エッチング処理)が行われる。2回目のバッチ処理も、1回目のバッチ処理と同様に、通常の処理時間の半分の時間(例えば2時間)が経過するまで行われる。2回目のバッチ処理の後、リフタLF1は、50枚の基板Wを薬液処理槽BT1内の燐酸溶液から引き上げる。
【0138】
その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、例えばリフタLF1から鉛直姿勢の50枚の基板Wを受け取り、洗浄処理槽BT2のリフタLF2に50枚の基板Wを搬送する。リフタLF2は、洗浄処理槽BT2の上方の位置で50枚の基板Wを受け取る。リフタLF2は、洗浄処理槽BT2内の純水に50枚の基板Wを浸漬させる。これにより、洗浄処理(バッチ処理)が行われる。
【0139】
また、バッチ搬送ロボットWTR1がリフタLF3から鉛直姿勢の50枚の基板Wを受け取る場合、バッチ搬送ロボットWTR1は、洗浄処理槽BT4のリフタLF4に50枚の基板Wを搬送する。なお、50枚の基板WがリフタLF3に搬送された場合、薬液処理槽BT3は、薬液処理槽BT1と同じ処理が行われる。また、50枚の基板WがリフタLF4に搬送された場合、洗浄処理槽BT4は、洗浄処理槽BT2と同じ処理が行われる。
【0140】
〔ステップS04〕水平姿勢変換
図6のフローチャートの説明に戻る。バッチ搬送ロボットWTR1は、リフタLF2,LF4のいずれかから2回目のバッチ処理(エッチング処理および洗浄処理)が行われた50枚の基板Wを受け取る。この際、例えば、リフタLF2は、洗浄処理槽BT2内の純水から50枚の基板Wを引き上げる。バッチ搬送ロボットWTR1は、2回目のバッチ処理が行われた50枚の基板Wを第2姿勢変換機構43に搬送させる。待機リフタLF9は、待機槽45の上方位置でバッチ搬送ロボットWTR1から50枚の基板Wを受け取り、50枚の基板Wを待機槽45内の純水に浸漬させる。
【0141】
この後、待機リフタLF9が保持する50枚の基板Wから25枚の基板W1(第1基板群)を抜き出して、抜き出した25枚の基板W1を反転チャック53に搬送する。この動作は、
図7のステップS13,S14のように行われる。反転チャック53に25枚の基板W1を搬送した後、姿勢変換部49は、25枚の基板W1を保持する反転チャック53を下降させることで、姿勢変換槽47内の純水に25枚の基板W1を浸漬させる。
【0142】
図14(a)を参照する。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を水平軸AX4回りに回転させることで、2回目のバッチ処理が行われた25枚の基板W1を鉛直姿勢から水平姿勢に変換する。この際、各基板W1のデバイス面が上向きになるように、25枚の基板W1を保持する反転チャック53を回転させる。例えば、反転チャック53は、
図14(a)では、水平軸AX4を中心として時計回りに90度回転される。
【0143】
図14(b)を参照する。枚葉処理装置7に基板W1を搬送する場合、姿勢変換部49は、反転チャック53を上昇させることで、反転チャック53によって水平姿勢で保持される最も高い位置の基板W1が姿勢変換槽47内の純水から引き上げられる。中継領域R3に設けられた基板搬送ロボット105は、反転チャック53内に中継ハンド111を進入させた後、純水から引き上げられた水平姿勢の基板Wを持ち上げながら取り出す。なお、反転チャック53から基板Wを取り出すときは、反転チャック53は、開状態にされる。また、基板搬送ロボット105は、取り出した基板W1を基板載置部PS1(
図1)に搬送する。同様に、基板搬送ロボット105は、反転チャック53から基板載置部PS1に、残りの基板W1を1枚ずつ水平姿勢で搬送する。
【0144】
反転チャック53から全ての基板W1(第1基板群)が搬送された後、バッチ搬送ロボットWTR2は、待機リフタLF9に残された25枚の基板W2を受け取って、その25枚の基板W2を反転チャック53に搬送する。この動作は、
図8のステップS18,S19のように行われる。反転チャック53に25枚の基板W2が搬送された後、姿勢変換部49は、姿勢変換槽47内の純水に25枚の基板Wを浸漬させる。
【0145】
図15を参照する。姿勢変換部49は、各基板W2のデバイス面が上向きになるように、2回目のバッチ処理が行われた25枚の基板W2を鉛直姿勢から水平姿勢に変換する。例えば、反転チャック53は、
図15では、水平軸AX4を中心として反時計回りに90度回転される。
【0146】
その後、姿勢変換部49は、姿勢変換槽47内の純水から水平姿勢の25枚の基板W2を1枚ずつ引き上げる。これに対応して、基板搬送ロボット105は、反転チャック53から基板載置部PS1に、引き上げられた基板W2を搬送する。
【0147】
〔ステップS05〕第1の枚葉処理
図1を参照する。センターロボットCRは、2個のハンド151のうちの第1のハンド151を用いて、基板載置部PS1に載置され、かつ濡れている1枚の基板Wを受け取り、その1枚の基板Wを2個のタワーTW1,TW3の5個の枚葉処理チャンバSW1のいずれかに搬送する。各枚葉処理チャンバSW1の保持回転部141は、デバイス面が上向きの基板Wを水平姿勢で保持して回転させる。また、各枚葉処理チャンバSW1は、回転される基板Wのデバイス面(上面)にノズル143から純水を供給し、その後、デバイス面にノズル143からIPAを供給する。これにより、基板W上の純水は、IPAに置換される。
【0148】
〔ステップS06〕第2の枚葉処理
センターロボットCRは、第1のハンド151を用いて、5個の枚葉処理チャンバSW1のいずれかからIPAによる置換処理が行われ、かつ濡れている1枚の基板Wを受け取り、その基板Wを6個の枚葉処理チャンバSW2のいずれかに搬送する。各第2枚葉処理チャンバSW2は、超臨界状態の二酸化炭素(超臨界流体)により、1枚の基板Wに対して乾燥処理を行う。超臨界流体を用いた乾燥処理により、基板Wのパターン面(デバイス面)のパターン倒壊が抑制される。
【0149】
〔ステップS07〕キャリアへの基板搬送
センターロボットCRは、第2のハンド151を用いて、6個の枚葉処理チャンバSW2のいずれかから乾燥処理が行われた1枚の基板Wを受け取り、その1枚の基板Wを基板載置部PS2に搬送する。基板載置部PS2には、乾燥処理が行われた50枚の基板W1,W2が順番に搬送される。
【0150】
インデクサロボットIRは、ハンド127を用いて、基板載置部PS2に載置された第1基板群の基板W1を載置棚125に載置された第1のキャリアCに搬送する。第1のキャリアCに乾燥処理が行われた25枚の基板W1が搬送されると、図示しない外部搬送ロボットは、載置棚125から次の目的地に第1のキャリアCを搬送する。
【0151】
インデクサロボットIRは、ハンド127を用いて、基板載置部PS2に載置された第2基板群の基板W2を載置棚125に載置された第2のキャリアCに搬送する。第2のキャリアCに乾燥処理が行われた25枚の基板W2が搬送されると、外部搬送ロボットは、載置棚125から次の目的地に第2のキャリアCを搬送する。
【0152】
本実施例によれば、複数枚の基板Wを薬液処理槽BT1内の薬液に浸漬させる1回目のバッチ処理と2回目のバッチ処理を行う。ここで、第2姿勢変換機構43は、第1バッチ処理が行われた複数枚の基板Wを水平軸AX4回りに回転し、それにより、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転させる。すなわち、1回目のバッチ処理と2回目のバッチ処理の間に、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転する動作が行われる。そのため、各基板Wの上半分と下半分とにおいて生じる処理バラツキを抑制することができる。
【0153】
また、例えば、第2姿勢変換機構43で基板Wを上下反転させない場合、次のような動作が考えられる。すなわち、1回目のバッチ処理が行われた基板Wを乾燥させ、その後、キャリアCに基板Wを戻す。基板処理システム1の他の装置により、基板Wを上下反転させる。その後、基板処理システム1において、上下反転された基板Wに対して2回目のバッチ処理を行う。この場合、他の装置で上下反転させるために、基板Wを乾燥させる。そのため、乾燥による基板Wのパターン倒壊が起こる可能性がある。また、他の装置に搬送する等により、基板Wにパーティクルが付着する可能性が生じ、また、酸化膜が付着する可能性が生じる。酸化膜が付着する場合は、酸化膜を除去する処理が必要になる可能性がある。しかし、本実施例によれば、基板処理システム1内で基板Wの上下反転動作が行われるので、それらの可能性を回避することができる。
【0154】
また、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転させる動作は、複数枚の基板Wを保持する反転チャック53を水平軸AX4回りに回転することで行われる。
【0155】
反転チャック53において、各対の保持溝57,58の第1支持部分SU1および第2支持部分SU1は、
図5(b)に示すように、基板出し入れ方向DR1の両方向の1枚の基板Wの移動を止めている。そのため、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転させる動作を容易に行うことができる。
【0156】
基板処理システム1は、バッチ処理装置3に加えて、枚葉処理装置7と中継装置5を備える。2回目のバッチ処理が行われた複数枚の基板Wは、中継装置5を介して枚葉処理装置7に送られる。ここで、第2姿勢変換機構43は、鉛直姿勢の複数枚の基板Wを上下反転させる動作に加えて、複数枚の基板Wを鉛直姿勢から水平姿勢に変換する動作を行う。言い換えると、第2姿勢変換機構43は、水平姿勢に変換する動作に加えて、上下反転動作を行う。そのため、水平姿勢に変換する機構と上下反転動作を行う機構とを個別に設けなくてもよいので、基板処理システム1の構成をコンパクトにすることができる。
【0157】
基板処理システム1は、25枚の基板W1と25枚の基板W2とが交互に配置された処理基板群(50枚の基板W1,W2)を上下反転させることで、処理基板群の各基板Wの上半分と下半分とにおいて生じる処理バラツキを抑制することができる。
【0158】
処理基板群(50枚の基板W)は、25枚の基板W1と25枚の基板W2とが交互に配置され、かつ25枚の基板W1の全てのデバイス面と25枚の基板W2の全てのデバイス面がそれぞれ対向するように形成される。
図16を参照する。処理基板群(50枚の基板W)を上下反転させた後に、処理基板群が並ぶ方向において、両端の2枚の基板Wの2個のデバイス面が他の2枚の基板Wの2個のデバイス面と対向していない場合があるとする。この場合、バッチ処理を行うと、デバイス面が対向していない基板Wと、デバイス面が対向する2枚の基板Wとで、例えば薬液が流れる量が異なる。
【0159】
例えば、
図16の符号FW1に示すように、デバイス面が対向する2枚の基板W1,W2の間には、一定の空間が形成される。これに対し、符号FW2に示すように、デバイス面が対向していない基板W2は、符号FW1に示される一定の空間が形成されない。そのため、例えば、符号FW1,FW2に示す空間に薬液が流れる量が異なる。そのため、処理バラツキを生じさせる可能性がある。そのため、処理基板群を上下反転させた後も、25枚の基板W1の全てのデバイス面と25枚の基板W2の全てのデバイス面をそれぞれ対向させることで、そのような処理バラツキを防止することができる。
【実施例2】
【0160】
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。なお、実施例1と重複する説明は省略する。
【0161】
実施例1では、姿勢変換部49は、例えば、反転チャック53を水平軸AX4回りに180度回転させることで、1回で、25枚の基板W1の上下を反転させた。この点、実施例2では、姿勢変換部49は、25枚の基板W1を鉛直姿勢から水平姿勢に変換し、更に、25枚の基板W1を水平姿勢から鉛直姿勢に変換する。これにより、25枚の基板W1の上下を反転させる。ここで、2回の姿勢変換の間において反転チャック53内における25枚の基板W1の並べ替え動作を行う。
【0162】
並べ替え動作を行うために、反転チャック53は、反転チャック53が保持する複数枚(例えば25枚)の基板W1よりも多い複数対(例えば27対)の保持溝57,58を備える。
【0163】
図17は、実施例2に係る反転チャック53による25枚の基板W1(第1基板群)の詳細な上下反転の動作を示すフローチャートである。
図18(a)は、25枚の基板W1を上下反転する前の状態を示す縦断面図である。
図18(b)は、25枚の基板W1を鉛直姿勢から水平姿勢に変換した状態を示す縦断面図である。
図18(c)は、25枚の基板W1を水平姿勢から鉛直姿勢に変換した状態(上下反転後の状態)を示す縦断面図である。
【0164】
図7、
図8に示すように、25枚の基板W1に対する上下反転動作と、25枚の基板W2に対する上下反転動作とが行われる。25枚の基板W1に対する上下反転動作は、25枚の基板W2に対する上下反転動作とほぼ同じように行われる。そのため、25枚の基板W1に対する上下反転動作について代表して説明する。
図7に示すステップS15は、3個のステップS15A,S15B,S15Cを備える。
【0165】
バッチ搬送ロボットWTR2は、抽出チャック91で抜き取った25枚の基板W1を姿勢変換部49に鉛直姿勢で搬送する。姿勢変換部49は、反転チャック53を用いて、バッチ搬送ロボットWTR2から鉛直姿勢の25枚のW1を受け取る。なお、反転チャック53が閉状態になることで、反転チャック53は、25枚の基板W1を保持する。
【0166】
〔ステップS15A〕水平姿勢変換
その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を下降させて、姿勢変換槽47内の純水に25枚の基板W1を浸漬させる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53で25枚の基板W1を保持しながら、反転チャック53を水平軸AX4回りに回転させることで、1回目のバッチ処理が行われた25枚の基板W1を鉛直姿勢から水平姿勢に変換させる。この際、各基板W1のデバイス面が上向きになるように、25枚の基板W1は、水平姿勢に変換される。反転チャック53の回転は、
図18(a)、
図18(b)に示すように、反時計回りに90度回転させるが、時計回りに270度回転させてもよい。
【0167】
〔ステップS15B〕反転チャック内における基板の並べ替え
図19(a)~
図19(g)は、反転チャック53内における基板Wの並べ替え動作を説明するための正面図である。
図19(a)~
図19(g)において、図示の都合上、反転チャック53には、7枚の基板W1が収容されているものとする。また、7枚の基板W1を区別するために、7枚の基板W1は、符号W1-1,W1-2,W1-3,W1-4,W1-5,W1-6,W1-7で示される。また、
図19(a)~
図19(g)において、反転チャック53は、7枚の基板W1よりも多い例えば9対の保持溝57,58を備える。反転チャック53は、9対の保持溝57,58を区別するために、9対の保持溝57,58の位置は、符号SL1~SL9で示される。
【0168】
まず、姿勢変換部49は、
図5(a)、
図5(b)に示すように、反転チャック53に対して基板W1を出し入れするために、反転チャック53を開状態にする。その後、中継領域R3の基板搬送ロボット105は、25枚の基板W1が並ぶ方向(鉛直方向Z)における外側の基板W1と内側の基板W1との位置を交換するように、姿勢変換部49で水平姿勢に変換された25枚の基板W1を反転チャック53内で並べ替える並べ替え動作を行う。
【0169】
この動作を具体的に説明する。
図19(a)は、基板W1の並べ替え動作前の状態を示す。並べ替え動作は、
図19(a)の一点鎖線LNで示すように、2つの領域に分けて行われる。一点鎖線LNは、25枚の基板W1が並ぶ方向において、25枚の基板W1のほぼ中央に予め設定されている。
図19(b)を参照する。基板搬送ロボット105は、中継ハンド111を用いて、3番の基板W1-3を位置SL4から位置SL1に移動させる。また、基板搬送ロボット105は、中継ハンド111を用いて、4番の基板W1-4を位置SL5から位置SL9に移動させる。
【0170】
なお、並べ替え動作は、姿勢変換部49による反転チャック53の昇降動作と、基板搬送ロボット105による中継ハンド111の前進および後退の動作とを組み合わせることにより行われる。なお、反転チャック53を昇降させる際に、反転チャック53は、閉状態であってもよい。また、基板搬送ロボット105は、中継ハンド111と進退部113を昇降できる昇降部(電動モータを有する)を備えていてもよい。
【0171】
図19(c)を参照する。その後、基板搬送ロボット105は、1番の基板W1-1を位置SL2から位置SL4に移動させる。また、基板搬送ロボット105は、7番の基板W1-7を位置SL8から位置SL5に移動させる。
【0172】
図19(d)を参照する。その後、基板搬送ロボット105は、3番の基板W1-3を位置SL1から位置SL2に移動させる。これにより、一点鎖線LNより上側の3枚の基板W1の並べ替えが終了する。なお、
図19(a)の7枚の基板W1の配列の場合、位置SL3の2番の基板W1-2は移動させない。また、
図19(d)において、基板搬送ロボット105は、5番の基板W1-5を位置SL6から位置SL8に移動させる。
【0173】
図19(e)を参照する。その後、基板搬送ロボット105は、6番の基板W1-6を位置SL7から位置SL6に移動させる。
図19(f)を参照する。その後、5番の基板W1-5を位置SL8から位置SL7に移動させる。
図19(g)を参照する。その後、4番の基板W1-4を位置SL9から位置SL8に移動させる。これにより、一点鎖線LNより下側の4枚の基板W1の並べ替え動作が終了されると共に、7枚の基板W1の並べ替え動作が終了する。
図19(g)に示される外側の基板W1と内側の基板W1との位置は、
図19(a)に示される基板W1に対して、交換されている。
【0174】
なお、3枚の基板W1-1,W1-2,W1-3の並べ替えを行った後に、4枚の基板W1-4,W1-5,W1-6,W1-7の並べ替えを行ってもよい。また、4枚の基板W1-4,W1-5,W1-6,W1-7の並べ替えを行った後に、3枚の基板W1-1,W1-2,W1-3の並べ替えを行ってもよい。
【0175】
〔ステップS15C〕鉛直姿勢変換
その後、姿勢変換部49は、反転チャック53を閉状態にさせる。その後、姿勢変換部49は、反転チャック53で25枚の基板W1を保持しながら、反転チャック53を水平軸AX4回りに更に回転させる。例えば、姿勢変換部49は、
図18(c)において、反転チャック53を反時計回りに90度回転させるが、反転チャック53を時計回りに270度回転させてもよい。これにより、姿勢変換部49は、1回目のバッチ処理を行ったときの鉛直姿勢の25枚の基板W1を上下反転させるように、並べ替え動作が行われた25枚の基板W1を水平姿勢から鉛直姿勢に変換させる。
【0176】
すなわち、
図18(a)で示す25枚の基板W1に対して、
図18(c)に示すように、上下反転動作が行われる。第2基板群の25枚の基板W2に対しても、第1基板群の25枚の基板W1と同様の並べ替え動作が行われる。
【0177】
その後、
図6に示す水平姿勢変換の工程(ステップS04)において、25枚の基板W1および25枚の基板W2の並びは、並べ替え動作が行われた状態のままである。そのため、例えば、姿勢変換部49によって25枚の基板W1が水平姿勢に変換された後、
図19(g)に示す状態になる。中継装置5の基板搬送ロボット105は、中継ハンド111を用いて、基板W1-1,W1-2,W1-3,W1-4,W1-5,W1-6,W1-7の順番に、反転チャック53から基板載置部PS1に基板W1を1枚ずつ搬送する。並べ替え動作が行われた25枚の基板W2の場合も同様である。
【0178】
本実施例によれば、鉛直姿勢の25枚の基板Wを上下反転させる動作に加えて、並べ替え動作を行っている。並べ替え動作は、25枚の基板Wが並ぶ方向における外側の基板Wと内側の基板Wとの位置を交換するように、水平姿勢に変換された25枚の基板を反転チャック53内で並べ替える動作である。そのため、25枚の基板Wが並ぶ方向における外側の基板Wと内側の基板Wとで生じる処理バラツキを抑制することができる。
【実施例3】
【0179】
次に、図面を参照して本発明の実施例3を説明する。なお、実施例1,2と重複する説明は省略する。
【0180】
実施例1,2では、2回目のバッチ処理(薬液処理および純水洗浄処理)が行われた50枚の基板Wは、枚葉処理装置7で乾燥処理が行われた。実施例3では、2回目のバッチ処理が行われた50枚の基板Wは、バッチ処理装置3で乾燥処理を行ってもよい。
【0181】
本実施例の基板処理システム1は、
図1に示すように、ストッカ装置2、バッチ処理装置3、中継装置5および枚葉処理装置7を備えていてもよい。また、本実施例の基板処理システム1は、
図20に示すように、枚葉処理装置7を備えず、ストッカ装置2およびバッチ処理装置3を備えていてもよい。この場合、バッチ処理装置3は、移載ブロック19と処理ブロック21の間の領域R9に、第2姿勢変換機構43と基板搬送ロボット105とを備えていてもよい。
【0182】
図20において、待機槽45、姿勢変換槽47および基板搬送ロボット105は、この順番で右方に配置される。基板搬送ロボット105は、
図1に示す回転部115と水平移動部117を備えていなくてもよい。
【0183】
図1および
図20に示すように、バッチ処理装置3は、複数枚(例えば50枚)の基板Wを一括して乾燥させるバッチ乾燥部35を備える。バッチ搬送ロボットWTR1は、50枚の基板Wを鉛直姿勢で保持しながら、第1姿勢変換機構23、4個のリフタLF1~LF4、第2姿勢変換機構43およびバッチ乾燥部35のリフタLF7の間で、50枚の基板Wを搬送する。
【0184】
バッチ乾燥部35の詳細を説明する。バッチ乾燥部35は、処理槽35Aと、処理槽35Aを収容するチャンバ35Bと、リフタLF7とを備える。処理槽35Aは、図示しない噴出管から噴出された例えばDIWなどの純水を貯留する。リフタLF7は、昇降する。リフタLF7は、幅方向Yに配置された複数個(例えば50個または51個以上)の保持溝を備え、複数枚(例えば50枚)の基板Wを鉛直姿勢で保持する。チャンバ35Bの上部には、可動蓋が設けられている。チャンバ35B内には、溶剤ノズルと撥水剤ノズルとが設けられている。チャンバ35B内は真空ポンプで減圧できるように構成される。
【0185】
ここで、バッチ乾燥部35の動作を説明する。洗浄処理槽BT2,BT4の一方で純水洗浄処理が行われた複数枚の基板Wは、バッチ搬送ロボットWTR1によって、バッチ乾燥部35のリフタLF7の上方に搬送される。リフタLF7は上昇して、バッチ搬送ロボットから複数枚の基板Wを受け取り、下降して、その複数枚の基板Wを処理槽35A内の純水に浸漬させる。その後、可動蓋を閉じ、真空ポンプによりチャンバ35B内を減圧する。その後、溶剤ノズルから溶剤として例えばイソプロピルアルコール(IPA)の蒸気が噴出される。これにより、チャンバ35B内は、IPA蒸気の雰囲気になる。
【0186】
その後、チャンバ35B内において、リフタLF7は、処理槽35A内の純水から複数枚の基板Wを引き上げる。これにより、各基板Wに付着する純水をIPAに置換する。その後、撥水剤ノズルから撥水剤の蒸気が噴出される。これにより、各基板Wに付着するIPAを撥水剤に置換する。撥水剤は、基板Wの表面を撥水性に改質する。その後、再度、溶剤ノズルからIPA蒸気が噴出される。これにより、各基板に付着する撥水剤がIPAに置換される。その後、溶剤ノズルからIPA蒸気の噴出を停止する。これにより、減圧中のチャンバ35B内において、各基板Wに付着するIPAが揮発し、各基板Wの乾燥が進む。乾燥処理後、チャンバ35Bは、大気圧に戻される。
【0187】
次に、
図21のフローチャートを参照しながら、本実施例の基板処理システム1の動作について説明する。
図21に示すステップS01~S03は、
図6に示すステップS01~S03の説明とほぼ同じであるので、それらの説明を省略する。なお、ステップS01において、2個のキャリアC(空キャリア)は、2個の保管棚11に載置される。
【0188】
〔ステップS31〕乾燥処理(バッチ処理)
バッチ搬送ロボットWTR1は、リフタLF2,LF4のいずれかから2回目のバッチ処理(薬液処理および洗浄処理)が行われた50枚の基板Wを受け取る。その後、バッチ搬送ロボットWTR1は、2回目のバッチ処理が行われた50枚の基板Wをバッチ乾燥部35に搬送する。バッチ乾燥部35は、50枚の基板Wを一括して乾燥させる。
【0189】
〔ステップS32〕水平姿勢変換
バッチ乾燥部35による乾燥処理後、可動蓋によりチャンバ35Bの上部が開かれる。その後、リフタFL7は、乾燥処理が行われた50枚の基板Wをチャンバ35Bの上方に上昇させる。バッチ搬送ロボットWTR1は、リフタFL7から50枚の基板Wを受け取って、その50枚の基板Wを基板受け渡し位置PPに搬送する。第1姿勢変換機構23のプッシャ機構33は、プッシャ33Aを用いて、バッチ搬送ロボットWTR1から、乾燥処理が行われた50枚の基板Wを受け取る。
【0190】
第1姿勢変換機構23の姿勢変換部31は、例えば、プッシャ33Aで保持される50枚の基板Wから第1基板群の25枚の基板W1を抜き取る。25枚の基板W1は、
図13(c)に示すように、左方を向いている。そのため、姿勢変換部31は、25枚の基板W1を鉛直軸AX3回りに180回転させずに、25枚の基板W1を鉛直姿勢から水平姿勢に変換する。これにより、水平姿勢に変換された25枚の基板W1のデバイス面は上向きになる。基板ハンドリング機構HTRは、25枚の基板W1を姿勢変換部31から受け取る。
【0191】
その後、姿勢変換部31は、プッシャ33Aで保持される第2基板群の25枚の基板W2をプッシャ33Aから受け取る。25枚の基板W2は、
図13(c)に示すように、右方を向いている。そのため、姿勢変換部31は、25枚の基板W2を鉛直軸AX3回りに180回転させることで、25枚の基板W2の各デバイス面を左方に向ける。その後、姿勢変換部31は、25枚の基板W2を鉛直姿勢から水平姿勢に変換する。
【0192】
〔ステップS33〕キャリアへの基板搬送
キャリア搬送ロボット13は、第1のキャリアC(空キャリア)を保管棚11から載置棚17に搬送する。基板ハンドリング機構HTRは、受け取った25枚の基板W1を載置棚17上の第1のキャリアに搬送する。その後、キャリア搬送ロボット13は、乾燥処理が行われた25枚の基板W1を収納する第1のキャリアCをロードポート9に搬送する。
【0193】
乾燥処理が行われた25枚の基板W1を収納する第1のキャリアCが載置棚17から搬送された後、キャリア搬送ロボット13は、第2のキャリアC(空キャリア)を保管棚11から載置棚17に搬送する。基板ハンドリング機構HTRは、水平姿勢に変換された25枚の基板W2を姿勢変換部31から載置棚17上の第2のキャリアCに搬送する。その後、キャリア搬送ロボット13は、乾燥処理が行われた25枚の基板W2を収納する第2のキャリアCをロードポート9に搬送する。
【0194】
その後、外部搬送機構は、ロードポート9から次の目的地に2個のキャリアCを順番に搬送する。
【0195】
本実施例によれば、基板処理システム1は、2回目のバッチ処理が行われた例えば50枚の基板Wを枚葉処理装置7に送らず、バッチ乾燥部35を用いて。2回目のバッチ処理が行われた50枚の基板を一括して乾燥させることができる。
【0196】
なお、バッチ乾燥部35の乾燥処理は、チャンバ35内にIPA蒸気および撥水剤蒸気を供給することで行われたが、チャンバ内に超臨界流体を供給することで行われてもよい。
【0197】
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。
【0198】
(1)上述した実施例1,2では、バッチ乾燥部35を備えた。バッチ乾燥部35を使用しない場合は、バッチ乾燥部35は設けなくてもよい。
【0199】
(2)上述した各実施例および変形例(1)では、センターロボットCRは、基板載置部PS2を介して、インデクサロボットIRに基板Wを搬送した。この点、センターロボットCRは、基板載置部PS2を介さずに、インデクサロボットIRに基板Wを直接搬送してもよい。なお、センターロボットCRは、基板載置部PS1を介さずに、基板搬送ロボット105から基板Wを直接受け取ってもよい。
【0200】
(3)上述した各実施例および各変形例では、枚葉処理装置7は、第2水平基板搬送ロボットとして、インデクサロボットIRとセンターロボットCRを備えた。インデクサロボットIRとセンターロボットCRは、分担して、中継装置5の基板載置部PS1、11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2、および各載置棚125に載置されたキャリアCとの間で1枚の基板Wを搬送した。この点、1台の第2水平基板搬送ロボットが、中継装置5の基板載置部PS1、11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2、および各載置棚125に載置されたキャリアCとの間で1枚の基板Wを搬送してもよい。
【0201】
また、複数台(2台に限らない)の第2水平基板搬送ロボットが、分担して、中継装置5の基板載置部PS1、11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2、および各載置棚125に載置されたキャリアCとの間で1枚の基板Wを搬送してもよい。
【0202】
(4)上述した各実施例および各変形例では、4個のバッチ処理槽BT1~BT4は、2個の薬液処理槽BT1,BT3と2個の洗浄処理槽BT2,BT4で構成された。この点、4個のバッチ処理槽BT1~BT4は各々、薬液処理と洗浄処理を順番に行う処理槽であってもよい。
【0203】
(5)上述した各実施例および各変形例では、
図1に示すように、4個のバッチ処理槽BT1~BT4には、4個のリフタLF1~LF4がそれぞれ設けられた。この点、例えば、リフタLF1は、2個のバッチ処理槽BT1,BT2に用いられると共に、リフタLF3は、2個のバッチ処理槽BT3,BT4に用いられてもよい。この場合、2個のリフタLF2,LF4は設けられない。リフタLF1は、2個のバッチ処理槽BT1,BT2間を前後方向Xに移動できるように、例えば電動モータを含む前後方向移動部を備えてもよい。リフタLF3も、リフタLF1と同様に、2個のバッチ処理槽BT3,BT4の間を前後方向Xに移動できるように構成される。
【0204】
(6)上述した各実施例および各変形例では、枚葉処理チャンバSW2は、超臨界流体を用いて基板Wの乾燥処理を行った。この点、枚葉処理チャンバSW2は、枚葉処理チャンバSW1と同様に、回転処理部141とノズル143とを備えてもよい。この場合、11個の枚葉処理チャンバSW1,SW2は各々、例えば、純水およびIPAをこの順番で基板Wに供給した後、基板Wの乾燥処理(スピン乾燥)を行う。
【0205】
(7)上述した各実施例および各変形例では、各薬液処理槽BT1,BT3は、2個のキャリアCから取り出した50枚の基板Wを一括して薬液処理した。この点、各薬液処理槽BT1,BT3は、1個のキャリアCから取り出した複数枚(例えば25枚)の基板Wを一括して薬液してもよい。
【0206】
(8)上述した各実施例および各変形例では、各薬液処理槽BT1,BT3は、25枚の基板W1と25枚の基板W2が交互に配置された50枚の基板(処理基板群)を一括して薬液処理した。ここで、25枚の基板W1のデバイス面は、25枚の基板W2のデバイス面の向きと反対方向に向いていた。この点、25枚の基板W1のデバイス面は、25枚の基板W2のデバイス面の向きと同じ方向を向いていてもよい。
【0207】
(9)上述した各実施例および各変形例では、姿勢変換部49は、50枚の基板Wを25枚ずつ上下反転動作および水平姿勢変換の動作を行った。この点、姿勢変換部49は、50枚の基板Wに対して、一括して上下反転動作および水平姿勢変換の動作を行ってもよい。
【符号の説明】
【0208】
1 … 基板処理システム
3 … バッチ処理装置
5 … 中継装置
7 … 枚葉処理装置
17 … 載置棚
HTR … 基板ハンドリング機構
23 … 第1姿勢変換機構
35 … バッチ乾燥部
BT1,BT3 … 薬液処理槽(バッチ処理槽)
LF1,LF3 … リフタ
WTR1 … バッチ搬送ロボット
WTR2 … バッチ搬送ロボット
43 … 第2姿勢変換機構
LF9 … 待機リフタ
53 … 反転チャック
55,56 … チャック部材
57,58 … 保持溝
105 … 基板搬送ロボット
111 … 中継ハンド
125 … 載置棚
IR … インデクサロボット
127 … ハンド
SW1,SW2 … 枚葉処理チャンバ
CR … センターロボット
151 … ハンド
180 … 制御部
AX4 … 水平軸
C … キャリア
DR1 … 方向
SU1 … 第1支持部分
SU2 … 第2支持部分