JP2022171173A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】3次元構造の倒壊を抑制できる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置10はバッチ式の第1処理部30とバッファ部40と枚葉式の第2処理部50とバッチ間搬送部60とバッチ枚葉間搬送部70とを備える。第1処理部30は、複数の基板Wを処理液に浸漬させて複数の基板を処理する。バッファ部40は、待機空間を有し、待機空間において、液体および液体が凝固した固体の少なくともいずれか一方が複数の基板Wに付着した湿潤状態を維持しながら、複数の基板Wを待機させる。バッチ間搬送部60は第1処理部30からバッファ部40に複数の基板Wを搬送する。第2処理部50は基板Wを1枚ずつ乾燥処理する。バッチ枚葉間搬送部70は、バッファ部40から第2処理部50に複数の基板Wを1枚ずつ搬送する。【選択図】図1

Description

本開示は、基板処理装置に関する。
従来から、リン酸を用いて窒化シリコン膜をエッチング除去するバッチ式の処理装置が提案されている。バッチ式の処理装置は複数の基板を一括して処理するので、高いスループットで基板を処理できる。処理装置は、複数の基板に付着したリン酸をリンス液に置換するリンス処理を行う。そして、処理装置は、リンス処理後の複数の基板を一括して乾燥させる乾燥処理を行う。
なお、本願に関連する技術として特許文献1,2を掲示する。
特開2016-502275号公報 特表2006-265148号公報
しかしながら、近年、基板に形成される3次元構造(例えばパターン)が精細となり、複数の基板に対して一括して乾燥処理を行うと、3次元構造の倒壊を招き得る。
そこで、本開示は、3次元構造の倒壊を抑制できる基板処理装置を提供することを目的とする。
基板処理装置の第1の態様は、複数の基板を処理液に浸漬させて前記複数の基板を処理するバッチ式の第1処理部と、待機空間を有し、前記待機空間において、液体および前記液体が凝固した固体の少なくともいずれか一方が前記複数の基板に付着した湿潤状態を維持しながら、前記複数の基板を待機させるバッファ部と、前記第1処理部から前記バッファ部に前記複数の基板を搬送するバッチ間搬送部と、基板を1枚ずつ乾燥処理する枚葉式の第2処理部と、前記バッファ部から前記第2処理部に前記複数の基板を1枚ずつ搬送するバッチ枚葉間搬送部とを備える。
基板処理装置の第2の態様は、第1の態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記待機空間内に設けられ、前記液体を貯留する待機槽と、前記待機槽から溢れ出る前記液体を前記待機槽に戻す循環部とを含む。
基板処理装置の第3の態様は、第1または第2の態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記待機空間内に設けられ、前記液体および前記液体の蒸気の少なくともいずれか一方である流体を前記複数の基板に向けて吐出するノズルを含む。
基板処理装置の第4の態様は、第3の態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記ノズルの吐出口と前記複数の基板との間の相対位置関係を変化させて、前記流体が前記複数の基板に当たる位置を変化させる相対変位機構をさらに含む。
基板処理装置の第5の態様は、第3または第4の態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記複数の基板の各々のうち、前記ノズル側の第1端部が、前記第1端部とは反対側の第2端部よりも鉛直上方に位置するように、水平姿勢から傾斜した傾斜姿勢で、前記複数の基板を待機させる。
基板処理装置の第6の態様は、第1から第5のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記待機空間内で待機する前記複数の基板を冷却する冷却部をさらに含む。
基板処理装置の第7の態様は、第1から第6のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、搬出入時に前記複数の基板が通過する前記待機空間の開口を開閉する開閉部材を含む。
基板処理装置の第8の態様は、第1から第7のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、複数の前記第1処理部は所定方向に沿う第1列に配列され、複数の前記バッファ部は前記所定方向に沿う第2列に配列され、前記バッチ間搬送部は、前記複数の基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記第1列の直上の位置と、前記第2列の直上の位置との間で旋回させる旋回機構と、前記保持部材を前記所定方向に沿って移動させる直動機構とを含む。
基板処理装置の第9の態様は、第1から第8のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッチ間搬送部は、前記第1処理部から起立姿勢の前記複数の基板を受け取り、前記複数の基板の姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換し、水平姿勢の前記複数の基板を前記バッファ部に搬送し、前記バッファ部は、前記複数の基板を鉛直方向に並べた状態で、前記複数の基板の各々の両端を支持する一対の第1支持部材と、前記一対の第1支持部材よりも前記バッチ間搬送部側において、開位置と閉位置との間で変位可能に設けられた一対の第2支持部材とを含み、前記開位置は、前記第2支持部材の間の間隔が前記複数の基板の直径よりも広い位置であり、前記閉位置は、前記第2支持部材が前記複数の基板の各々の端部を支持する位置である。
基板処理装置の第10の態様は、第1から第8のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッチ間搬送部は、前記第1処理部から起立姿勢の前記複数の基板を受け取り、前記複数の基板の姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換し、水平姿勢の前記複数の基板を前記バッファ部に搬送し、前記バッファ部は、前記複数の基板を昇降させる昇降機構を含み、前記バッチ枚葉間搬送部は、前記昇降機構が、前記複数の基板のうち取り出し対象が前記待機空間よりも鉛直上方に位置し、かつ、前記複数の基板のうち少なくとも一つの非取り出し対象が前記待機空間内に位置するように、前記複数の基板を上昇させた状態で、前記取り出し対象を取り出す。
基板処理装置の第11の態様は、第1から第4のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッファ部は、前記複数の基板の各々のうち、前記バッチ枚葉間搬送部側の第1端部が、前記第1端部とは反対側の第2端部よりも鉛直上方に位置するように、前記複数の基板が水平姿勢から傾斜した姿勢で、前記複数の基板を待機させる。
基板処理装置の第12の態様は、第1から第11のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記バッチ間搬送部および前記バッチ枚葉間搬送部の少なくともいずれか一方は、前記複数の基板の姿勢を起立姿勢と水平姿勢との間で変換する姿勢変換部を含み、前記基板処理装置は、前記姿勢変換部によって保持される前記複数の基板の直上に設けられ、鉛直上方からの気流を妨げる遮蔽板をさらに備える。
基板処理装置の第13の態様は、第1から第12のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、基板処理装置の外部から前記複数の基板が搬入されるロードポートと、前記バッチ枚葉間搬送部によって前記第2処理部から順次に1枚ずつ搬送された基板を鉛直方向に並べて支持する中継ユニットと、前記ロードポートから前記バッチ間搬送部に前記複数の基板を一括して搬送し、前記中継ユニットから前記ロードポートに前記複数の基板を一括して搬送するインデクサ搬送部とをさらに備える。
基板処理装置の第1の態様によれば、第1処理部から第2処理部への基板の搬送において、基板はバッファ部を経由する。よって、第2処理部での処理が滞っても、バッファ部が第1処理部と第2処理部との間の処理速度の相違を吸収することができる。しかも、バッファ部は湿潤状態を維持しつつ、複数の基板を待機させるので、乾燥に起因した基板の3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
基板処理装置の第2の態様によれば、基板に不純物が付着することを抑制できる。
基板処理装置の第3の態様によれば、基板に液体を容易に付着させることができる。
基板処理装置の第4の態様によれば、基板の表面のより広い範囲に液体または蒸気を供給することができる。
基板処理装置の第5の態様によれば、液体が第1端部から第2端部に向かって基板の表面を流れるので、より広い範囲で基板に液体を付着させることができる。
基板処理装置の第6の態様によれば、基板に付着した液体の蒸発を抑制することができる。
基板処理装置の第7の態様によれば、開閉部材を閉じることにより、基板に付着した液体の蒸発を抑制することができる。
基板処理装置の第8の態様によれば、バッチ間搬送部は各第1処理部から各バッファ部に複数の基板を搬送することができる。
基板処理装置の第9の態様によれば、第2支持部材が開位置に位置する状態で、バッチ間搬送部が複数の基板を第2支持部材の間を通過させて、第1支持部材に渡すことができる。第2支持部材が閉位置に位置する状態では、複数の基板の各々を4点支持することができ、安定して基板を支持できる。
基板処理装置の第10の態様によれば、少なくとも一つの非取り出し対象が待機空間内に位置するので、バッチ枚葉間搬送部によるバッファ部からの基板の取り出しの際でも、少なくとも一つの非取り出し対象の乾燥を抑制することができる。
基板処理装置の第11の態様によれば、基板の整列に資する。
基板処理装置の第12の態様によれば、鉛直上方にファンフィルタユニットが設けられている場合でも、基板の乾燥を抑制することができる。
基板処理装置の第13の態様によれば、インデクサ搬送部は複数の基板を中継ユニットから一括して搬送するので、スループットが高い。
基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 基板の3次元構造の一例を部分的かつ概略的に示す断面図である。 基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第1処理部の構成の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の一例を概略的に示す図である。 第2処理部の構成の一例を概略的に示す図である。 姿勢変換部の構成の一例を概略的に示す図である。 姿勢変換部とリフタとの間の基板の受け渡しの様子の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 キャリア収納部の構成の一例を概略的に示す図である。 キャリア搬送部の構成の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 搬送ロボットがバッファ部から基板を取り出す様子の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。 バッチ間搬送部の搬送ロボットの構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。 バッファ部の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。 基板処理装置の一部の構成の一例を概略的に示す図である。
以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
また、図面では、適宜にXYZ直交座標系が示されている。Z軸は鉛直方向に沿う軸である。以下では、X軸方向の一方側および他方側を、それぞれ+X側および+Y側とも呼ぶ。Y軸方向およびZ軸方向についても同様である。また以下において、鉛直上方を+Z側とも呼ぶ。
相対的または絶対的な位置関係を示す表現(例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など)は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現(例えば「同一」「等しい」「均質」など)は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現(例えば、「四角形状」または「円筒形状」など)は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「A,BおよびCの少なくともいずれか一つ」という表現は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、A,BおよびCのうち任意の2つ、ならびに、A,BおよびCの全てを含む。
<第1の実施の形態>
<基板処理装置の全体構成>
図1は、基板処理装置10の構成の一例を概略的に示す平面図である。この基板処理装置10は、基板Wに対してウェット処理を行う装置である。
基板Wは例えば半導体基板であり、その主面には3次元構造が形成される。より具体的な一例として、基板Wの主面には3次元NAND(Not-AND)フラッシュメモリの製造途中の3次元構造が形成される。図2は、基板Wの3次元構造の一例を部分的かつ概略的に示す断面図である。図2の例では、基板Wは支持層93を含んでいる。支持層93は例えばシリコン層である。支持層93の上には積層構造90が形成されている。積層構造90は複数の絶縁膜91および複数の犠牲膜92を含む。絶縁膜91および犠牲膜92はZ軸方向において交互に積層されている。絶縁膜91は例えば二酸化シリコン膜であり、犠牲膜92は例えば窒化シリコン膜である。絶縁膜91および犠牲膜92の厚みは例えば1nm以上かつ50nm以下である。また、積層構造90には、トレンチ94が形成されている。トレンチ94は基板Wの厚み方向に沿って積層構造90を貫通する。また、積層構造90には、不図示のピラーが設けられる。ピラーは犠牲膜92が除去された場合に、絶縁膜91を支持する。ピラーの幅(基板Wの主面に平行な幅)は例えば1nm以上かつ50nm以下である。
なお、以下では、基板Wの両主面のうち3次元構造が形成された主面を、表(おもて)面とも呼ぶ。ここでは一例として、基板Wの裏面にはデバイスは形成されていないものとする。
本実施の形態では具体的な一例として、基板処理装置10が犠牲膜92をエッチングする場合について述べるものの、基板処理装置10は他の処理を基板Wに対して行ってもよい。以下、基板処理装置10の全体構成の一例について概説し、その後、各構成の一例について詳述する。
図1に示されるように、基板処理装置10はバッチ式の第1処理部30とバッファ部40と枚葉式の第2処理部50とバッチ間搬送部60とバッチ枚葉間搬送部70とを含んでいる。また、図1の例では、基板処理装置10は筐体100を含んでおり、この筐体100は、少なくとも、第1処理部30、バッファ部40、第2処理部50、バッチ間搬送部60およびバッチ枚葉間搬送部70を収納する。つまり、図1の例では、基板処理装置10は、バッチ式の第1処理部30および枚葉式の第2処理部50が同一の筐体100内に混在するハイブリッド式の基板処理装置である。
図1の例では、基板処理装置10には、外部から複数の基板Wが搬入される搬入ポートとしてのロードポート11も設けられている。ロードポート11には、複数の基板Wを収納する可搬型の収納器(以下、キャリアと呼ぶ)C1が搬入される。図1の例では、ロードポート11において、複数のキャリアC1がY軸方向に沿って一列に載置されている。
キャリアC1としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、または、基板Wを外気にさらすOC(Open Cassette)が採用されてもよい。ここでは、複数の基板Wは、その表面が+Z側を向く水平姿勢で、かつ、Z軸方向において並んだ状態でキャリアC1に収納される。ここでいう水平姿勢とは、基板Wの厚み方向がZ軸方向に沿う姿勢である。キャリアC1内に収納される基板Wの枚数は特に制限されないものの、例えば25枚である。
図1の例では、基板処理装置10には、各キャリアC1とバッチ間搬送部60との間で複数の基板Wを搬送するインデクサ搬送部20も設けられている。インデクサ搬送部20は筐体100内に設けられる。インデクサ搬送部20は各キャリアC1から複数の基板Wを一括して取り出し、基板Wの姿勢を水平姿勢から起立姿勢に変換し、起立姿勢の複数の基板Wをバッチ間搬送部60に搬送する。ここでいう起立姿勢とは、基板Wの厚み方向が水平方向に沿う姿勢である。インデクサ搬送部20は例えば基板Wの表面が-Y側を向く起立姿勢で、複数の基板Wをバッチ間搬送部60に渡す。
バッチ間搬送部60はインデクサ搬送部20から起立姿勢の複数の基板Wを一括して受け取り、該複数の基板Wを一括して第1処理部30およびバッファ部40に順次に搬送する。
第1処理部30は、複数の基板Wを処理液に浸漬させて複数の基板Wを一括して処理するバッチ式の装置である。具体的には、第1処理部30は処理槽31を含んでいる。処理槽31には処理液が貯留される。処理槽31内の処理液に複数の基板Wが浸漬することにより、第1処理部30は、処理液に応じた処理を複数の基板Wに対して一括して行うことができる。
図1の例では、複数の第1処理部30がX軸方向(所定方向に相当)に沿って一列に配列される。また、図1の例では、複数の第1処理部30として、薬液用の第1処理部30aおよびリンス液用の第1処理部30bが設けられている。図1の例では、2つの第1処理部30aおよび1つの第1処理部30bがX軸方向に沿って一列に配列されている。
第1処理部30aの処理槽31は薬液を貯留する。基板処理装置10が基板Wの犠牲膜92をエッチングする場合、薬液は、犠牲膜92を除去可能なエッチング液(例えばリン酸)を含む。この薬液に複数の基板Wが浸漬することにより、薬液が各基板Wのトレンチ94を通じて犠牲膜92に作用し、犠牲膜92をエッチングする。
第1処理部30bの処理槽31はリンス液を貯留する。リンス液は例えば純水を含む。薬液処理後の複数の基板Wがリンス液に浸漬することにより、複数の基板Wに付着した薬液をリンス液に置換することができる。
バッチ間搬送部60(具体的には、搬送ロボット61)は、起立姿勢の複数の基板Wをインデクサ搬送部20から受け取り、該複数の基板Wを第1処理部30aに搬送する。該複数の基板Wは第1処理部30aによって一括的に薬液処理される。これにより、例えば、各基板Wの犠牲膜92が除去される。この犠牲膜92の除去により、絶縁膜91が犠牲膜92によって支持されなくなる。よって、絶縁膜91は倒壊しやすい。
次に、バッチ間搬送部60は薬液処理後の複数の基板Wを第1処理部30aから受け取り、該複数の基板Wを第1処理部30bに搬送する。この搬送において、複数の基板Wは処理液(ここでは薬液)が付着した状態で搬送される。つまり、複数の基板Wは湿潤状態で搬送される。よって、この搬送において、乾燥に起因した基板Wの3次元構造(例えば絶縁膜91)の倒壊を抑制または回避することができる。該複数の基板Wは第1処理部30bによって一括的にリンス処理される。これにより、各基板Wに付着した薬液がリンス液に置換される。
次に、バッチ間搬送部60は第1処理部30bから複数の基板Wを受け取り、該複数の基板Wをバッファ部40に搬送する。この搬送においても、複数の基板Wは処理液(ここではリンス液)が付着した状態で搬送される。つまり、複数の基板Wは湿潤状態で搬送される。よって、この搬送においても、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
図1の例では、バッファ部40は第1処理部30に対して-Y側に設けられている。図1の例では、複数のバッファ部40が設けられており、X軸方向に沿って一列に配列されている。図1の例では、複数の第1処理部30は+Y側の第1列でX軸方向に沿って配列され、複数のバッファ部40は-Y側の第2列でX軸方向に沿って配列されている。
各バッファ部40は複数の基板Wを湿潤状態で待機させる。ここでいう湿潤状態とは、例えば、複数の基板W(特に積層構造90の内部)に液体が付着した状態をいう。図1の例では、バッファ部40は待機槽41を含んでいる。待機槽41には液体が貯留される。当該液体は例えば純水である。待機槽41内の液体に複数の基板Wが浸漬することにより、複数の基板Wを湿潤状態で待機させることができる。これによれば、待機中における基板Wの乾燥を抑制または回避することができるので、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
ここでは、バッチ間搬送部60は第1処理部30bから起立姿勢の複数の基板Wを受け取り、該複数の基板Wを起立姿勢のままバッファ部40に搬送する。よって、待機槽41内には、起立姿勢の複数の基板Wが浸漬する。このようなバッファ部40は第1処理部30と同様の構造で実現可能であるので、既存の第1処理部30の構造を利用することができる。したがって、既存の技術を利用しやすく、基板処理装置10の製造コストの増加を抑制することができる。
図1の例では、バッチ枚葉間搬送部70はバッファ部40に対して-Y側に設けられている。バッチ枚葉間搬送部70はバッファ部40から複数の基板Wを受け取り、複数の基板Wを1枚ずつ第2処理部50に搬送する。バッファ部40は湿潤状態で基板Wを待機させるので、バッチ枚葉間搬送部70は湿潤状態の基板Wをバッファ部40から受け取る。ここでは、バッチ枚葉間搬送部70は起立姿勢の複数の基板Wをバッファ部40から受け取り、基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換し、水平姿勢の基板Wを1枚ずつ第2処理部50に搬送する。ここでは、バッチ枚葉間搬送部70は、基板Wの表面が+Z側を向く水平姿勢に基板Wの姿勢を変換する。
図1の例では、第2処理部50はバッファ部40に対して-Y側に設けられている。また、図1の例では、複数の第2処理部50が平面視において行列状に配列されている。具体的な一例として、4つの第2処理部50が2行2列の行列状に配列されている。
各第2処理部50は、少なくとも、基板Wを1枚ずつ乾燥処理する。乾燥処理は特に制限されないものの、例えばスピンドライであってもよい。つまり、第2処理部50は、基板Wの中心部を通り、かつ、Z軸に沿う回転軸線Q1のまわりで基板Wを回転させることにより、基板Wを乾燥させてもよい。第2処理部50は1枚ずつ基板Wを乾燥させるので、より高い乾燥性能で基板Wを乾燥させることができる。よって、乾燥に起因する基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
なお、第2処理部50は乾燥処理よりも前の事前処理として、適宜に、純水およびイソプロピルアルコール等のリンス液を基板Wの主面に供給してもよい。
また、第2処理部50は事前処理として、撥水膜を形成するための処理液を基板Wの表面に供給して撥水膜を形成した上で、リンス液を供給してもよい。これにより、乾燥処理における基板Wの3次元構造の倒壊をさらに抑制することができる。あるいは、第2処理部50は事前処理として、基板Wの表面に超臨界液体を供給してもよい。これによっても、乾燥処理における基板Wの3次元構造の倒壊をさらに抑制することができる。
バッチ枚葉間搬送部70は各第2処理部50から乾燥処理済みの基板Wを取り出し、中継ユニット12を通じて、インデクサ搬送部20に該基板Wを搬送する。中継ユニット12は、複数の基板WをZ軸方向に沿って並べて支持する収納器(不図示)を含んでいる。当該収納器は例えば据え置き型の収納器である。バッチ枚葉間搬送部70は各第2処理部50から順次に1枚ずつ基板Wを中継ユニット12に搬送する。この搬送の度に、中継ユニット12に収納される基板Wの枚数が増える。中継ユニット12に所定枚数(例えば25枚)の基板Wが収納されると、インデクサ搬送部20は中継ユニット12から複数の基板Wを一括して取り出し、該複数の基板Wをロードポート11のキャリアC1に搬送する。
<基板処理装置の動作の一例>
図3は、基板Wに対する処理工程の一例を概略的に示すフローチャートである。図3に示すように、まず、複数の基板Wに対して、バッチ式の薬液処理が行われる(ステップS1:バッチ式の薬液工程)。より具体的な手順として、まず、複数の基板Wがインデクサ搬送部20およびバッチ間搬送部60によって、ロードポート11のキャリアC1から第1処理部30aに搬送される。そして、第1処理部30aが複数の基板Wに対して一括して薬液処理を行う。これにより、例えば、各基板Wの犠牲膜92が除去される。
次に、複数の基板Wにはバッチ式のリンス処理が行われる(ステップS2:バッチ式のリンス工程)。具体的には、複数の基板Wがバッチ間搬送部60によって第1処理部30aから第1処理部30bに搬送される。そして、第1処理部30bが複数の基板Wに対して一括してリンス処理を行う。これにより、各基板Wに付着した薬液がリンス液に置換される。
次に、複数の基板Wはバッファ部40において待機する(ステップS3:待機工程)。具体的には、複数の基板Wはバッチ間搬送部60によって第1処理部30bからバッファ部40に搬送される。そして、バッファ部40が複数の基板Wを湿潤状態で待機させる。具体的な一例として、バッファ部40において、複数の基板Wが待機槽41内の液体に浸漬することにより、複数の基板Wは湿潤状態で待機する。
次に、基板Wには1枚ずつ乾燥処理が行われる(ステップS4:枚葉式の乾燥工程)。具体的には、複数の基板Wはバッチ枚葉間搬送部70によってバッファ部40から各第2処理部50に1枚ずつ搬送される。そして、各第2処理部50が基板Wに対して少なくとも乾燥処理を行う。各第2処理部50は、必要に応じて事前処理を行った後に乾燥処理を行ってもよい。
第2処理部50によって乾燥された基板Wはバッチ枚葉間搬送部70、中継ユニット12およびインデクサ搬送部20を経由してキャリアC1に搬送される。
以上のように、基板処理装置10によれば、第1処理部30が複数の基板Wを一括して処理することができる(ステップS1およびステップS2)。これにより、高いスループットで基板Wを処理することができる。具体的な一例として、高いスループットで複数の基板Wの犠牲膜92をエッチング除去することができる。特に、リン酸による犠牲膜92の除去は時間がかかるので、複数の基板Wを一括して処理するバッチ式の処理は特に有益である。
そして、バッチ式の処理の後には複数の基板Wはバッファ部40において待機する。つまり、第1処理部30から第2処理部50の搬送において、基板Wはバッファ部40を経由する。よって、例えば下流側の第2処理部50のいくつかに異常が生じて、第2処理部50での処理が滞っても、第1処理部30によって処理された複数の基板Wを、空いているバッファ部40で待機させることができる。よって、バッファ部40が空いている限りにおいて、第1処理部30が順次に複数の基板Wを処理できる。つまり、バッチ式の第1処理部30の処理速度と枚葉式の第2処理部50の処理速度の相違をバッファ部40によって吸収することができ、スループットの低下を抑制することができる。
しかも、バッファ部40は湿潤状態を維持しつつ基板Wを待機させるので、待機中であっても、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
また、基板Wは第2処理部50によって1枚ずつ乾燥処理を施される(ステップS4)。つまり、本実施の形態では、バッチ式のウェット処理の後には、バッチ式ではなく、枚葉式の乾燥処理が行われる。よって、高い乾燥性能で基板Wを乾燥させることができる。したがって、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制することができる。
また、上述の例では、インデクサ搬送部20は処理済みの複数の基板Wが中継ユニット12に収納されたときに、中継ユニット12からロードポート11のキャリアC1に一括して複数の基板Wを搬送する。これによれば、処理済みの基板Wを1枚ずつキャリアC1に搬送する場合に比べて、スループットを向上させることができる。
<各構成の具体例>
以下、基板処理装置10の各構成の具体的な一例について述べる。
<インデクサ搬送部>
図1の例では、インデクサ搬送部20は搬送ロボット21と中継ロボット22と中継ロボット23とを含んでいる。搬送ロボット21は、ロードポート11よりも+X側において、Y軸方向に沿って移動可能に設けられている。搬送ロボット21は、ロードポート11に載置された各キャリアC1とX軸方向において向かい合う位置で停止できる。
図1の例では、搬送ロボット21は複数(例えば25個)のハンド211と起立支持部材212とを含む。複数のハンド211はZ軸方向において並んで設けられている。搬送ロボット21は複数のハンド211を移動させることにより、未処理の複数の基板WをキャリアC1から取り出す。これにより、各ハンド211の上には1枚の基板Wが載置される。
各ハンド211には、その根本部において基板Wを支持する起立支持部材212が設けられている。起立支持部材212はX軸方向において移動可能に設けられており、ハンド211の上に基板Wが保持された状態で-X側に移動することにより、基板Wの+X側の端部をその厚み方向において挟持する。
ここでは、搬送ロボット21は、複数の基板Wの姿勢を水平姿勢から起立姿勢に変換させる姿勢変換機能を有している。具体的には、搬送ロボット21は、Y軸方向に沿う回転軸線のまわりで複数のハンド211を90度回転させる。この回転は例えばモータによって実現される。これにより、基板Wの厚み方向はX軸方向に沿う。また、搬送ロボット21は、Z軸方向に沿う回転軸線のまわりで複数のハンド211を90度回転させる。この回転も例えばモータによって実現される。これにより、基板Wの厚み方向はY軸方向に沿う。ここでは、搬送ロボット21は基板Wの表面が-Y側を向くように、基板Wの姿勢を変換する。そして、搬送ロボット21は複数の基板Wを保持したまま、その移動経路の+Y側の端に移動し、複数の基板Wを中継ロボット22に渡す。
図1の例では、中継ロボット22は一対の保持部材221を含んでいる。各保持部材221は、Y軸方向に延びる長尺状の形状を有しており、2つの保持部材221はX軸方向において並んで設けられている。各保持部材221には、Y軸方向に沿って並ぶ複数の溝(不図示)が形成される。該溝のピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。
中継ロボット22は、一対の保持部材221を昇降させる昇降機構(不図示)を有する。中継ロボット22の昇降機構が一対の保持部材221を下位置に下降させた状態で、搬送ロボット21が移動経路の+Y側の端部に移動する。このとき、一対の保持部材221は複数の基板Wよりも下方に位置する。中継ロボット22の搬送機構が一対の保持部材221を上昇させることで、搬送ロボット21から複数の基板Wを-Z側から持ち上げる。このとき、各基板Wの端部が各溝に挿入する。これにより、一対の保持部材221が起立姿勢で複数の基板Wを保持する。そして、搬送ロボット21は-Y側に移動する。
中継ロボット22の昇降機構は、例えばモータを含むボールねじ構造またはカム機構もしくはエアシリンダ等の機構を含む。なお、後述する他の昇降機構も同様であるので、以下では繰り返しの説明を避ける。
中継ロボット23は保持部材231を含んでいる。保持部材231は複数の基板Wを起立姿勢で保持する部材である。保持部材231の上面には、Y軸方向に沿って並ぶ複数の溝(不図示)が形成される。該溝のピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。各溝に各基板Wの-Z側の端部が挿入ことで、複数の基板Wが起立姿勢で保持部材231によって支持される。
中継ロボット23は、保持部材231をX軸方向において移動させる移動機構(不図示)を含む。移動機構は保持部材231を、中継ロボット22とZ軸方向において対向する第1受渡位置と、第1受渡位置よりも+X側の第2受渡位置との間で移動させる。移動機構は例えばモータを含むボールねじ構造またはエアシリンダ等の機構を含む。なお、後述する他の移動機構も同様であるので、以下では、繰り返しの説明を避ける。
保持部材231が第1受渡位置に位置する状態では、保持部材231は、中継ロボット22によって保持された複数の基板Wの直下に位置する。この状態で中継ロボット22の昇降機構が一対の保持部材221を下降させることにより、複数の基板Wが保持部材231に渡される。
中継ロボット23の移動機構は保持部材231を第2受渡位置に移動させる。これにより、起立姿勢の複数の基板Wが第2受渡位置に移動する。中継ロボット23は、第2受渡位置において、バッチ間搬送部60に複数の基板Wを渡す。
以上のように、インデクサ搬送部20は未処理の複数の基板WをキャリアC1から取り出し、基板Wの姿勢を起立姿勢に変換し、起立姿勢の複数の基板Wをバッチ間搬送部60に搬送する。
また、搬送ロボット21は、その移動経路の-Y側の端において、中継ユニット12から処理済みの複数の基板Wを一括して取り出す。そして、搬送ロボット21は処理済みの複数の基板Wをロードポート11のキャリアC1に収納する。
<第1処理部>
次に、第1処理部30の一例について説明する。図1の例では、複数の第1処理部30は中継ロボット23よりも+X側において、中継ロボット23とともにX軸方向に沿って一列に配列さている。
図4は、第1処理部30の構成の一例を概略的に示す図である。第1処理部30は処理槽31とリフタ32とを含んでいる。処理槽31は+Z側に開口する箱形状を有し、処理液を貯留する。
リフタ32は、複数の基板Wを起立姿勢で保持する複数(図では3つ)の保持部材33と、保持部材33を支持するベース34と、ベース34を昇降させる昇降機構35とを含む。各保持部材33は、Y軸方向に延在する長尺状の形状を有し、その+Y側の基端部がベース34に取り付けられている。各保持部材33には複数の溝(不図示)がY軸方向に並んで形成されている。該溝のピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。保持部材33の各溝に基板Wの端部が挿入されることで、複数の保持部材33が複数の基板Wを起立姿勢で保持する。ベース34は板状の形状を有しており、その厚み方向がY軸方向に沿う姿勢で設けられる。昇降機構35はベース34を昇降させることにより、保持部材33によって保持された複数の基板Wを昇降させる。以下では、昇降機構35による昇降の主体をリフタ32として説明することがある。
リフタ32は複数の基板Wを、処理槽31よりも+Z側の受渡位置と、処理槽31内の処理位置との間で昇降させる。受渡位置は、リフタ32とバッチ間搬送部60との間で複数の基板の受け渡しを行う位置である。図4の例では、受渡位置に位置するリフタ32が実線で示されている。処理位置は、複数の基板Wが処理液に浸漬する位置である。リフタ32が複数の基板Wを処理位置に下降させることにより、複数の基板Wに対する処理が行われる。図4の例では、処理位置に位置するリフタ32および基板Wを模式的に二点鎖線でも示している。
なお、第1処理部30には、処理槽31に処理液を供給する供給部、および、処理槽31から処理液を排出する排出部が設けられる。また、必要に応じて、処理槽31内の処理液にガスを供給するガス供給部、および、処理槽31の+Z側から溢れさせた処理液を再び処理槽31に戻す循環部の少なくともいずれか一方が第1処理部30に設けられてもよい。
また、図4の例では、バッチ間搬送部60の搬送ロボット61も示されているものの、搬送ロボット61について後に詳述する。
<バッファ部>
図5は、バッファ部40の構成の一例を概略的に示す図である。バッファ部40は、第1処理部30と同様の構成を有していてもよく、あるいは、第1処理部30と異なる構成を有していてもよい。図5の例では、バッファ部40は待機槽41とリフタ42とを含んでいる。待機槽41は+Z側に開口する箱形状を有しており、液体を貯留する。リフタ42は、複数の基板Wを起立姿勢で保持する複数の保持部材421と、保持部材421を支持するベース422と、ベース422を昇降させる昇降機構423とを含んでいる。保持部材421、ベース422および昇降機構423はそれぞれ保持部材33、ベース34および昇降機構35と同様である。
リフタ42は複数の基板Wを、待機槽41よりも+Z側の受渡位置と、待機槽41内の待機位置との間で昇降させる。受渡位置は、リフタ42とバッチ間搬送部60との間で複数の基板の受け渡しを行う位置である。待機位置は、複数の基板Wが待機槽41内の液体に浸漬する位置である。リフタ42が複数の基板Wを待機位置に下降させることにより、複数の基板Wを湿潤状態で待機させることができる。
図5の例では、バッファ部40は開閉部材43をさらに含んでいる。開閉部材43は、複数の基板Wが待機する待機空間H1の状態を密閉状態と開放状態との間で切り替えることができる。なお、待機槽41は待機空間H1内に設けられる。開閉部材43は、例えば待機空間H1の+Z側の部分に設けられた開閉可能な蓋またはシャッタである。開閉部材43が開くことにより、待機空間H1が外部空間に繋がり、開閉部材43が閉じることにより、待機空間H1が外部空間から遮蔽される。
リフタ42は、開閉部材43が開いた状態で、複数の基板Wを待機空間H1内に下降させることができる。具体的には、基板Wの搬出入時に開閉部材43が開いた状態で、複数の基板Wが待機空間H1の+Z側の開口をZ軸方向に沿って+Z側に通過することで、待機空間H1内に進入する。開閉部材43が待機空間H1の開口を閉じることにより、外部空間から待機空間H1への浮遊物の進入を抑制あるいは回避することができる。よって、複数の基板Wへの汚染を抑制または回避できる。また、待機空間H1が密閉されるので、待機槽41内の液体の蒸発を抑制することもできる。
図5の例では、バッファ部40は供給部44と循環部45と排出部46とをさらに含んでいる。供給部44は待機槽41に液体を供給する。循環部45は、待機槽41の+Z側の端部(つまり、上端)から溢れた液体を再び待機槽41に戻すことで、液体を循環させる。排出部46は待機槽41から液体を排出する。
供給部44は供給管441とバルブ442とを含む。供給管441の上流端は液体供給源に接続され、供給管441の下流端から吐出された液体が待機槽41内に供給される。液体供給源は液体を貯留するタンクを有する。なお、図1の例では、供給管411の下流端は待機槽41の+Z側から待機槽41に液体を供給しているものの、これに限らない。例えば供給管411の下流端が待機槽41の底部に接続されて、待機槽41の底部から待機槽41に液体を供給してもよい。バルブ442は供給管441に介装される。
循環部45は例えばアップフロー槽451と循環配管452とポンプ453とフィルタ454とを含んでいる。アップフロー槽451は、待機槽41の上端から溢れた液体を受け止める外槽である。循環配管452の上流端はアップフロー槽451の例えば底部に接続され、循環配管452の下流端は待機槽41の例えば底部に接続される。ポンプ453は循環配管452に介装され、アップフロー槽451から待機槽41に向かって液体を送液する。フィルタ454は循環配管452に介装され、循環配管452を流れる液体から不純物を捕捉する。これにより、清浄な液体を待機槽41内に流入させることができる。
液体が循環することにより、待機槽41内には-Z側から+Z側に向かう液流(いわゆるアップフロー)が生じるので、複数の基板Wに不純物が付着することを抑制できる。
排出部46は排出管461とバルブ462とを含む。図5の例では、排出管461の上流端は循環配管452の途中に接続されている。バルブ462は排出管461に介装される。バルブ462が開くことにより、待機槽41およびアップフロー槽451内の液体が循環配管452および排出管461を通じて外部に排出される。
なお、アップフローを形成するために、必ずしも循環部45を設ける必要はない。要するに、アップフロー槽451と、待機槽41の底部に液体を流入させる供給管と、アップフロー槽451から液体を流出させる排出管とが設けられていればよい。
<バッチ間搬送部>
次に、バッチ間搬送部60の一例について述べる。図1の例では、搬送ロボット61は一対の保持部材611とベース612と開閉機構613と移動機構614とを含む。ベース612は例えば板状の部材であり、第1処理部30よりも+Z側において、その厚み方向がZ軸方向に沿う姿勢で設けられる。
保持部材611は、起立姿勢の複数の基板Wを保持する部材である。2つの保持部材611はX軸方向において並んで設けられており、ベース612に対して変位可能に取り付けられる。
開閉機構613は保持部材611をそれぞれの閉位置と開位置との間で変位させる。閉位置は、2つの保持部材611の間隔が狭い位置であり、保持部材611が複数の基板Wを挟持する位置である。図4および図5の例では、閉位置に位置する保持部材611を二点鎖線で模式的に示している。開位置は、2つの保持部材611の間隔が閉位置での間隔よりも広い位置であり、保持部材611が複数の基板Wの保持を解除する位置である。開閉機構613は例えばモータもしくはエアシリンダを有する。
移動機構614は一対の保持部材611を、中継ロボット23との受渡位置、第1処理部30との受渡位置およびバッファ部40との受渡位置の各々に移動させる。図1の例では、移動機構614は直動機構615と旋回機構616とを含む。直動機構615はベース612をX軸方向に沿って移動させる。これにより、ベース612に取り付けられた保持部材611もX軸方向に沿って移動する。直動機構615は例えばモータを含むボールねじ機構等の機構を有する。
旋回機構616は旋回軸線Q2のまわりで保持部材611を旋回させて、第1処理部30の直上の+Y位置と、バッファ部40の直上の-Y位置との間を往復移動させる。旋回軸線Q2は第1処理部30とバッファ部40との間に位置し、Z軸に沿う軸である。旋回機構616は例えばシャフトとモータとを有している。シャフトは旋回軸線Q2に沿って延在し、例えば、シャフトの上端がベース612うち保持部材611とは反対側の端部に連結される。モータはシャフトを回転させることにより、ベース612を旋回軸線Q2のまわりで回転させる。これにより、ベース612に連結された保持部材611を+Y位置と-Y位置との間で旋回させることができる。
旋回機構616が保持部材611を+Y位置に位置させた状態で、直動機構615が保持部材611をX軸方向に沿って移動させることにより、保持部材611を中継ロボット23および第1処理部30の各々との受渡位置に移動させることができる。旋回機構616が保持部材611を-Y位置に位置させた状態で、直動機構615が保持部材611をX軸方向に沿って移動させることにより、保持部材611をバッファ部40の各々との受渡位置に移動させることができる。なお、旋回機構616の旋回により、-Y位置における基板Wの姿勢は、基板Wの表面が+Y側を向く起立姿勢となる。そして、各受渡位置において、開閉機構613が保持部材611を適宜に開位置および閉位置に移動させることにより、バッチ間搬送部60が受渡対象と複数の基板Wの受け渡しを行う。
<第2処理部>
次に、第2処理部50の一例について述べる。図6は、第2処理部50の構成の一例を概略的に示す図である。第2処理部50は基板保持部51を含んでいる。基板保持部51は、基板Wを水平姿勢で保持する。図6の例では、基板保持部51はステージ511と複数のチャックピン512とを含んでいる。ステージ511は円板形状を有し、基板Wよりも-Z側に設けられる。ステージ511は、その厚み方向がZ軸方向に沿う姿勢で設けられる。
複数のチャックピン512はステージ511の+Z側の主面(つまり、上面)に立設されている。複数のチャックピン512の各々は、基板Wの周縁に接触するチャック位置と、基板Wの周縁から離れた解除位置との間で変位可能に設けられる。複数のチャックピン512がそれぞれのチャック位置に移動すると、複数のチャックピン512が基板Wを保持する。複数のチャックピン512がそれぞれの解除位置に移動すると、基板Wの保持が解除される。
図6の例では、基板保持部51は回転機構513をさらに含んでおり、回転軸線Q1のまわりで基板Wを回転させる。回転軸線Q1は基板Wの中心部を通り、かつ、Z軸方向に沿う軸である。例えば回転機構513はシャフト514およびモータ515を含む。シャフト514の+Z側の端部(つまり、上端)はステージ511の-Z側の主面(つまり、下面)に連結され、ステージ511の下面から回転軸線Q1に沿って延在する。モータ515はシャフト514を回転軸線Q1のまわりで回転させて、ステージ511および複数のチャックピン512を一体に回転させる。これにより、複数のチャックピン512によって保持された基板Wが回転軸線Q1のまわりで回転する。このような基板保持部51はスピンチャックとも呼ばれ得る。
基板保持部51が基板Wを回転軸線Q1のまわりで高速回転させることにより、基板Wに付着した液体を基板Wの周縁から飛散させて、基板Wを乾燥させることができる(いわゆるスピンドライ)。
図6の例では、第2処理部50はガード52も含んでいる。ガード52は筒状の形状を有しており、基板保持部51によって保持された基板Wを囲む。ガード52は基板Wの周縁から飛散した液体を受け止める。
図6の例では、第2処理部50はノズル53も含んでいる。ノズル53は基板Wへのリンス液の供給に用いられる。リンス液は例えば純水およびイソプロピルアルコールの少なくともいずれか一方を含む。ノズル53は移動機構54によってノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動可能に設けられている。ノズル処理位置は例えば基板Wの表面の中央部とZ軸方向において対向する位置であり、ノズル待機位置は例えば基板Wよりも径方向外側の位置である。移動機構54は例えばボールねじ機構などの機構もしくはアーム旋回機構を有する。ノズル53がノズル処理位置に位置する状態で、回転中の基板Wにリンス液を吐出する。これにより、基板Wの表面に着液したリンス液は遠心力を受けて基板Wの表面の全面に広がり、基板Wの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Wに対するリンス処理を行うことができる。
<バッチ枚葉間搬送部>
次に、バッチ枚葉間搬送部70の一例について述べる。図1の例では、バッチ枚葉間搬送部70は姿勢変換部71と搬送ロボット72と搬送ロボット73とを含んでいる。姿勢変換部71は、バッファ部40から起立姿勢の複数の基板Wを受け取り、基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する。
図7は、姿勢変換部71の構成の一例を概略的に示す図である。図7(a)は、X軸方向に沿って見たときの姿勢変換部71の構成の一例を示し、図7(b)は、Y軸方向に沿って見たときの姿勢変換部71の一例を示している。図8は、姿勢変換部71とリフタ42との間の基板Wの受け渡しの様子の一例を概略的に示している。図8(a)は、姿勢変換部71が複数の基板Wをリフタ42から受け取る様子の一例を示しており、図8(b)は、姿勢変換部71が基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する様子の一例を示している。
姿勢変換部71は一対の保持部材711と一対の保持部材712と回転部材713とベース714と回転機構715とを含む。
回転部材713はベース714に対して回転軸線Q3のまわりで回転可能に取り付けられている。回転機構715は例えばモータを有し、回転部材713を回転軸線Q3のまわりでベース714に対して90度回転させる。回転軸線Q3はX軸方向に沿う軸である。
一対の保持部材711および一対の保持部材712は長尺状の形状を有しており、その基端部が回転部材713に取り付けられている。保持部材711および保持部材712は互いに平行に設けられる。また、2つの保持部材711はX軸方向において並んで設けられ、2つの保持部材712はX軸方向において並んで設けられる。
回転部材713はベース714に対して回転するので、保持部材711および保持部材712の姿勢は回転部材713の回転位置に応じて変化する。より具体的には、回転部材713は、保持部材711および保持部材712の長手方向がY軸方向に沿う起立回転位置(図7(a)を参照)と、当該長手方向がZ軸方向に沿う水平回転位置(図8(b)を参照)との間で、ベース714に対して回転する。
回転部材713が起立回転位置に位置する状態で、一対の保持部材711は一対の保持部材712に対して-Z側に位置する。各保持部材711には、複数の溝711aが保持部材711の長手方向において並んで形成される。溝711aのピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。一対の保持部材711の各溝711aに基板Wの端部が挿入されることで、一対の保持部材711が起立姿勢の各基板Wを2点で支持する。
保持部材712の互いに向かい合う面には、複数の溝712aが保持部材712の長手方向において並んで形成される。溝712aのピッチも複数の基板Wのピッチと等しい。一対の保持部材712の各溝712aに基板Wの端部が挿入されることで、一対の保持部材712が各基板Wをその厚み方向で挟む。これにより、各基板Wの起立姿勢がより確実に維持される。
回転部材713が起立回転位置から水平回転位置に回転すると、基板Wの姿勢は起立姿勢から水平姿勢に変化し、各基板Wは一対の保持部材711および一対の保持部材712によって4点で支持される。
図7の例では、リフタ42が複数の基板Wを姿勢変換部71よりも+Z側に上昇させており、回転部材713が起立回転位置で停止している。この起立回転位置では、保持部材711および保持部材712はリフタ42の直下に位置している。
リフタ42が下降すると、保持部材421は一対の保持部材712の間および一対の保持部材711の間を通過する。これにより、図8(a)に示されるように、複数の基板Wの各々が保持部材711の溝711aおよび保持部材712の溝712aに挿入される。つまり、複数の基板Wが姿勢変換部71に渡される。次に、図8(b)に示すように、回転機構715が回転部材713をベース714に対して回転軸線Q3のまわりで90度回転させることにより、複数の基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する。なおここでは、姿勢変換部71は、表面が+Y側を向く起立姿勢の複数の基板Wをリフタ42から受け取るので、基板Wの姿勢を、その表面が+Y側を向く水平姿勢に変換する。
図1の例では、複数のバッファ部40がX軸方向に沿って配列されている。よって、姿勢変換部71は移動機構716によってX軸方向に沿って移動可能に設けられている。姿勢変換部71は各バッファ部40と向かい合う位置で停止することができ、各バッファ部40から複数の基板Wを受け取って、基板Wの姿勢を水平姿勢に変換する。
搬送ロボット72は姿勢変換部71よりも-Y側に設けられており、移動機構722によってX軸方向に沿って移動可能に設けられている。搬送ロボット72はハンド721とハンド移動機構(不図示)とを有している。ハンド移動機構は例えばモータを含むアーム機構および昇降機構を有しており、ハンド721をY軸方向およびZ軸方向において移動させる。ハンド移動機構がハンド721を移動させることにより、姿勢変換部71から基板Wを取り出し、該基板Wを搬送ロボット73に搬送する。
搬送ロボット73は搬送ロボット72よりも-Y側に設けられており、移動機構732によってY軸方向に沿って移動可能に設けられている。図1の例では、搬送ロボット73の移動経路よりも+X側には、2つの第2処理部50がY軸方向に沿って一列に配列され、搬送ロボット73の移動経路よりも-X側には、2つの第2処理部50がY軸方向に沿って一列に配列されている。つまり、搬送ロボット73の移動経路の両側の各々において、複数の第2処理部50が該移動経路に沿って並んで一列に設けられている。
搬送ロボット73はその移動経路の+Y側の端において、搬送ロボット72から基板Wを受け取る。搬送ロボット73は搬送ロボット72と同様に、ハンド731とハンド移動機構(不図示)とを含む。ハンド移動機構はハンド731を移動させることにより、搬送ロボット72から基板Wを受け取る。搬送ロボット73はハンド731の上に該基板Wを保持した状態で、第2処理部50と向かい合う位置に移動し、ハンド731を移動させることにより、基板Wを第2処理部50に搬送する。
また、搬送ロボット73はハンド731を移動させることにより、乾燥処理済みの基板Wを第2処理部50から取り出し、該基板Wを搬送ロボット72に搬送し、搬送ロボット72が該基板Wを中継ユニット12に搬送する。
<ハンド>
搬送ロボット72のハンド721は2以上設けられてもよく、搬送ロボット73のハンド731は2以上設けられてもよい。この場合、搬送ロボット72は2以上の基板を一括して搬送ロボット73に搬送し、搬送ロボット73が2以上の基板Wを搬送ロボット72から受け取り、基板Wを1枚ずつ各第2処理部50に搬送してもよい。
また、搬送ロボット72は往路用のハンド721と復路用のハンド721とを含んでいてもよい。搬送ロボット72は往路用のハンド721で湿潤状態の基板Wを姿勢変換部71から搬送ロボット73に搬送し、復路用のハンド721で乾燥状態の基板Wを第2処理部50から中継ユニット12に搬送してもよい。これによれば、往路用のハンド721に基板Wの液体が付着しても、搬送ロボット72のハンド721を介して乾燥処理済みの基板Wに液体が付着することを抑制または回避できる。搬送ロボット73も同様に往路用のハンド731と復路用のハンド731とを含んでもよい。
<中継ユニット>
図1の例では、中継ユニット12は、搬送ロボット21よりも-Y側かつ搬送ロボット72よりも-X側において、搬送ロボット21とY軸方向において隣り合い、かつ、搬送ロボット72とX軸方向において隣り合う位置に設けられている。搬送ロボット72はその移動経路の-X側の端部に位置する状態で、乾燥処理済みの基板Wを中継ユニット12に搬送する。搬送ロボット72が搬送するたびに、中継ユニット12に収納される基板Wの枚数が増加する。搬送ロボット21はその移動経路の-Y側の端部に位置する状態で、複数の基板Wを中継ユニット12から一括して取り出し、該複数の基板WをキャリアC1に搬送する。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態にかかる基板処理装置10の構成は第1の実施の形態にかかる基板処理装置10と同様である。ただし、バッファ部40の具体的な構成が第1の実施の形態と相違する。以下では、第2の実施の形態にかかるバッファ部40をバッファ部40Aと呼ぶ。
図9は、バッファ部40Aの構成の一例を概略的に示す図である。バッファ部40Aはバット41Aとリフタ42Aと開閉部材43Aとノズル44Aとを含んでいる。バット41Aは箱形状を有しており、その内部空間が、複数の基板Wを待機させる待機空間H1に相当する。バット41Aは、待機空間H1を形成する待機空間形成部材(あるいはチャンバ)であるとも言える。開閉部材43Aはバット41Aに設けられており、待機空間H1の状態を密閉状態と開放状態との間で切り替える。図9の例では、バット41Aは+Z側に開口し、開閉部材43Aはバット41Aの+Z側の端部に設けられている。開閉部材43Aは蓋またはシャッタである。開閉部材43Aが開くことにより、待機空間H1は外部空間と繋がり、開閉部材43Aが閉じられることにより、待機空間H1は密閉される。
リフタ42Aはリフタ42と同様の構造を有しており、複数の基板Wを受渡位置と待機位置との間で昇降させる。受渡位置は、バット41Aよりも+Z側の位置であり、搬送ロボット61と複数の基板Wの受け渡しを行う位置である。待機位置は、複数の基板Wが待機空間H1内に収納される位置である。リフタ42Aが複数の基板Wを待機位置に下降させた状態で、開閉部材43Aが閉じられることにより、複数の基板Wが密閉された待機空間H1内に収納される。
ノズル44Aはバット41A内に設けられており、待機位置に位置する複数の基板Wに対して液体を供給する。ノズル44Aは、シャワー状の液体を複数の基板Wに吐出するシャワーノズルであってもよく、ミスト状の液体を複数の基板Wに吐出するミストノズルであってもよい。
図9の例では、ノズル44Aは、待機位置に位置する複数の基板Wよりも+Z側に設けられている。また、図9の例では、一対のノズル44Aが設けられている。各ノズル44AはX軸方向において基板Wに対して互いに反対側に設けられている。つまり、一方のノズル44Aは基板Wに対して-X側に設けられ、他方のノズル44Aは基板Wに対して+X側に設けられている。また、基板Wに対して-X側および+X側の各々において、複数のノズル44AがY軸方向に沿って配列されてもよい。
ノズル44Aは供給管441Aを通じて供給源に接続されている。供給源は液体を貯留するタンクを有している。供給管441Aにはバルブ442Aが介装される。バルブ442Aが開くことにより、供給源から液体が供給管441Aを通じてノズル44Aに供給され、ノズル44Aの吐出口44Aaから複数の基板Wに向けて吐出される。これにより、複数の基板Wに液体が付着する。
複数の基板Wから流下した液体はバット41Aの底部に接続された排出部45Aを通じて外部に排出される。排出部45Aは不図示の排出管とバルブとを含む。
以上のように、ノズル44Aが複数の基板Wに液体を供給するので、複数の基板Wに容易に液体を付着させることができる。よって、バッファ部40Aは複数の基板Wを湿潤状態で待機させることができる。したがって、待機中の基板Wの乾燥を抑制または回避することができ、この乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避することができる。
また、上述の例では、開閉部材43Aが閉じることにより、待機空間H1は密閉される。これによれば、待機空間H1内の基板Wの液体の蒸発を抑制することができる。よって、基板Wの乾燥を抑制するために必要な液体の供給量を低減させることができる。
なお、ノズル44Aは、基板Wの待機期間の全期間において液体を吐出し続けてもよいし、間欠的に液体を吐出してもよい。つまり、バルブ442Aは待機期間の全期間において開き続けてもよいし、間欠的に開いてもよい。
また、上述の例では、ノズル44Aは液体を吐出しているものの、液体の蒸気を吐出してもよい。この場合、供給源が液体を加熱して発生させた蒸気を供給管441Aに供給すればよい。液体の蒸気が待機空間H1内の基板Wに供給されると、蒸気が基板Wの表面で凝結し得るので、基板Wに液体を付着させることができる。また、蒸気の供給により、待機空間H1内の蒸気の分圧を飽和蒸気圧に近づけることができるので、基板Wの液体の蒸発を抑制することもできる。よって、待機中の基板Wの乾燥を抑制することができる。
また、図9の例では、バッファ部40Aには、相対変位機構46Aが設けられている。相対変位機構46Aはノズル44Aの吐出口44Aaと待機中の複数の基板Wとの間の相対位置関係を変化させる。例えば相対変位機構46Aは、ノズル44Aを複数の基板Wに対して昇降させる。この場合、相対変位機構46Aは、例えば、モータを含むボールねじ機構またはカム機構もしくはシリンダ機構等の昇降機構を有する。相対変位機構46Aがノズル44Aを昇降させることにより、基板Wの表面に液体が付着する位置が変化する。これによって、基板Wの表面のより広い範囲に液体を供給することができる。したがって、基板Wの乾燥をより均一に抑制することができる。
なお、相対変位機構46AはX軸方向およびY軸方向の少なくともいずれか一方に沿ってノズル44Aを移動させてもよく、あるいは、Y軸方向に沿う回転軸線まわりにノズル44Aを回転させてもよい。
リフタ42Aが複数の基板Wを昇降させることにより、ノズル44Aと待機中の複数の基板Wとの間の位置関係を変化させることができるので、リフタ42Aも相対変位機構46Aの一種である。相対変位機構46Aはノズル44Aのみを変位させてもよく、複数の基板Wのみを変位させてもよく、あるいは、両方を変位させてもよい。
図10は、バッファ部40Aの他の構成の一例を概略的に示す図である。図10の例では、バット41Aの内部空間である単一の待機空間H1において、複数組の基板Wが待機する。ここでいう一組は、搬送ロボット61によって搬送される複数(例えば25枚)の基板Wを含む。図10の例では、2組の基板WがX軸方向において並んで待機している。また、図10の例では、各組に対応して一対のノズル44Aが設けられている。なお、図10の例では、図の煩雑を避けるため、ノズル44Aに接続される配管系統の図示を省略した。各組に対応して一対のノズル44Aが設けられることにより、各組の基板Wに対してより適切に液体または蒸気を供給することができる。なお、図10の例では、開閉部材43Aの図示を省略しているものの、開閉部材43Aが設けられるとよい。
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態にかかる基板処理装置10の構成は第1の実施の形態にかかる基板処理装置10と同様である。ただし、バッファ部40の具体的な構成が第1の実施の形態と相違する。以下では、第3の実施の形態にかかるバッファ部40をバッファ部40Bと呼ぶ。バッファ部40Bは基板Wを冷却することにより液体の蒸発を抑制して、湿潤状態で基板Wを待機させる。
図11は、バッファ部40Bの構成の一例を概略的に示す図である。バッファ部40Bはバット41Bとリフタ42Bと開閉部材43Bと冷却部44Bとを含んでいる。バット41B、リフタ42Bおよび開閉部材43Bはそれぞれバット41A、リフタ42Aおよび開閉部材43Aと同様である。
冷却部44Bは、待機空間H1内の複数の基板Wを冷却する。図11の例では、冷却部44Bは冷媒配管441Bと冷媒供給部442Bとを含む。冷媒配管441Bの上流端および下流端は冷媒供給部442Bに接続される。また、冷媒配管441Bは待機空間H1を囲むように、バット41Bの側壁411Bに沿って配策される。冷媒配管441Bはバット41Bの側壁411B内に埋設されてもよく、側壁411Bの外周面に設けられてもよく、側壁411Bの内周面に設けられてもよい。
冷媒供給部442Bは、冷媒を冷却する冷却手段(不図示)と、冷媒を送液する送液手段(不図示)とを含む。冷媒供給部442Bは、冷媒配管441Bの下流端から流入した冷媒を冷却し、冷却した冷媒を再び冷媒配管441Bの上流端に供給する。これにより、バット41Bとの熱交換により温められた冷媒が冷媒供給部442Bによって冷却され、再び低温の冷媒がバット41Bと熱交換する。これにより、バット41B、待機空間H1および複数の基板Wが冷却される。
このように冷却部44Bが複数の基板Wを冷却させることにより、各基板Wに付着した液体の温度も低下する。よって、液体の蒸発を抑制することができる。したがって、バッファ部40Bも湿潤状態で複数の基板Wを待機させることができる。つまり、バッファ部40Bによっても、基板Wの乾燥を抑制または回避することができ、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避できる。
また、上述の例では、開閉部材43Bが設けられている。開閉部材43Bが閉じることにより、待機空間H1を密閉することができるので、待機空間H1内の各基板Wの液体の蒸発をさらに抑制することができる。なお、開閉部材43Bおよびバット41Bは断熱材によって覆われていてもよい。断熱材とは、例えば、空気の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する部材である。これによれば、待機空間H1および基板Wの冷却を効率的に行うことができる。
また、冷却部44Bは、基板Wの温度を基板Wに付着した液体の凝固点以下に低下させてもよい。これによれば、基板Wに付着した液体が凝固(凍結)し、基板Wには固体が付着する。このように、湿潤状態は、液体が凝固した固体が基板Wに付着した状態を含む。これによっても、基板Wの乾燥を抑制または回避することができるので、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制または回避できる。
なお、冷却部44Bは必ずしも冷媒配管441Bと冷媒供給部442Bを含む必要はない。例えば冷却部44Bはペルチェ素子等の冷却素子を含んでもよく、あるいは、基板Wに付着した液体を凝固させる凍結液(例えば液体窒素)を基板Wに供給するノズルを含んでいてもよい。
以上のように、第1から第3の実施の形態では、バッファ部40の異なる構成について述べた。以下で述べる他の実施の形態においては、特に説明がない限り、バッファ部40は第1の実施の形態のように複数の基板Wを液体に浸漬させてもよく、第2の実施の形態のようにノズル44Aにより複数の基板Wに液体または蒸気を供給してもよく、第3の実施の形態のように冷却部44Bにより複数の基板Wを冷却してもよい。
<第4の実施の形態>
図12は、第4の実施の形態にかかる基板処理装置10Aの構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置10Aは、バッチ間搬送部60が基板Wの姿勢変換機能を有する点、および、バッファ部40が基板Wを水平姿勢で待機させる点で、基板処理装置10と相違する。
図12の例では、バッチ間搬送部60は搬送ロボット61とキャリア収納部62とキャリア搬送部63とを含んでいる。
図13は、キャリア収納部62の構成の一例を概略的に示す図である。図13(a)は、キャリア収納部62が搬送ロボット61から複数の基板Wを受け取る様子の一例を示しており、図13(b)はキャリア収納部62が複数の基板WをキャリアC2に収納する様子の一例を示している。
図13に例示するように、キャリア収納部62は、搬送ロボット61から搬送された複数の基板WをキャリアC2に収納する装置である。図12の例では、キャリア収納部62はバッファ部40よりも+X側においてバッファ部40と並んで設けられる。つまり、複数のバッファ部40およびキャリア収納部62はX軸方向において一列に配列される。
図13の例では、キャリア収納部62は載置台621とプッシャ622と昇降機構623とを含んでいる。載置台621の+Z側の主面(つまり、上面)には、キャリアC2が載置される。キャリアC2の内部空間は、複数の基板Wを収納する収納空間に相当し、当該収納空間は+Z側および-Z側に開口する。以下では、キャリアC2の+Z側の開口を開口OP1とも呼び、-Z側の開口を開口OP2とも呼ぶ。複数の基板Wは開口OP1を通じて、キャリアC2内に挿入され、あるいは、キャリアC2から取り出される。なお、開口OP2のX軸方向における幅は基板Wの直径よりも小さいので、基板Wは開口OP2を通過することはできない。よって、基板WはキャリアC2によって支持される。
プッシャ622は載置台621の内部において、Z軸方向に沿って移動可能に設けられる。また、プッシャ622はキャリアC2の開口OP2とZ軸方向において対向する位置に設けられる。昇降機構623はプッシャ622を+Z側の受渡位置と-Z側の収納位置との間で昇降させる。受渡位置は、プッシャ622が複数の基板Wを搬送ロボット61から受け取る位置である。図13(a)には、受渡位置で停止するプッシャ622が示されている。プッシャ622が受渡位置に位置する状態では、プッシャ622はキャリアC2内の収納空間をZ軸方向に貫通しており、プッシャ622の+Z側の端部(つまり、上端)はキャリアC2よりも+Z側に位置している。この状態で、プッシャ622は搬送ロボット61から複数の基板Wを受け取る。プッシャ622の上端には、複数の溝(不図示)がY軸方向において並んで形成される。該溝のピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。各基板Wの-Z側の端部が当該溝に挿入されることで、複数の基板Wが起立姿勢でプッシャ622によって保持される。
プッシャ622が搬送ロボット61から複数の基板Wを受け取ると、昇降機構623はプッシャ622を収納位置に下降させる。収納位置は、プッシャ622の上端がキャリアC2の開口OP2よりも-Z側に位置する位置であり、図13(b)には、収納位置で停止するプッシャ622が示されている。このプッシャ622の下降により、複数の基板Wは起立姿勢でキャリアC2内に収納される。
図14は、キャリア搬送部63の構成の一例を概略的に示す図である。キャリア搬送部63は、複数の基板Wを収納したキャリアC2をキャリア収納部62から受け取り、キャリアC2を回転させて基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する。図14(a)は、基板Wの姿勢が起立姿勢であるときのキャリア搬送部63を示し、図14(b)は、基板Wの姿勢が水平姿勢となるようにキャリアC2を回転させたときのキャリア搬送部63を示している。
キャリア搬送部63は一対の保持部材631とベース632と開閉機構633と回転機構634とを含んでいる。保持部材631は、キャリアC2を保持する部材である。各保持部材631は支持部材6311と当接部材6312とを含んでいる。各支持部材6311は例えばY軸方向に沿って延在する長尺状の形状を有しており、その基端部がベース632に対して変位可能に取り付けられている。2つの支持部材6311はX軸方向において並んで設けられる。
各当接部材6312は回転軸線Q4のまわりで回転可能に支持部材6311に取り付けられている。回転軸線Q4はX軸方向に沿う軸である。2つの当接部材6312は同軸上に設けられる。図14の例では、各当接部材6312は、対応する支持部材6311をX軸方向において貫通する。
開閉機構633は支持部材6311をそれぞれの開位置と閉位置との間で変位させる。閉位置は、2つの支持部材6311の間隔が狭い位置であり、保持部材631がキャリアC2を挟持する位置である。具体的には、この閉位置において、-X側の当接部材6312はキャリアC2の-X側の側壁の被当接領域に当接し、+X側の当接部材6312はキャリアC2の+X側の側壁の被当接領域に当接する。当接部材6312およびキャリアC2の被当接領域には、着脱可能に互いに係止する係止構造が設けられてもよい。図14(a)の例では、閉位置に位置する支持部材6311が示されている。開位置は、2つの支持部材6311の間隔が広い位置であり、保持部材631がキャリアC2の保持を解除する位置である。この閉位置において、各当接部材6312はキャリアC1から離れる。開閉機構633は例えば、モータを含むボールねじ機構またはエアシリンダ等の機構を有する。
回転機構634は当接部材6312を支持部材6311に対して回転軸線Q4のまわりで90度回転させる。これにより、当接部材6312によって保持されたキャリアC2も回転軸線Q4のまわりで90度回転する。よって、キャリアC2内の基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換することができる。より具体的には、回転機構634は、キャリアC2の開口OP1が-Y側を向くように、当接部材6312を支持部材6311に対して回転軸線Q4のまわりに90度回転させる(図14(b)を参照)。
キャリア搬送部63のベース632はX軸方向に沿って移動可能に設けられている。具体的には、移動機構635はベース632をX軸方向に沿って移動させる。これにより、保持部材631によって保持されたキャリアC2を各バッファ部40の直上の受渡位置に移動させることができる。
図15は、バッファ部40の構成の一例を概略的に示す図である。図15の例では、バッファ部40は待機槽41とキャリア保持部47と昇降機構48とを含んでいる。なお、図15では図示省略しているものの、バッファ部40には、第1の実施の形態で説明した供給部44および排出部46が設けられ、必要に応じて循環部45が設けられる。また、図15の例では、開閉部材43が図示されていないものの、開閉部材43が設けられるとよい。
図15の例では、キャリア保持部47は板状部471と、板状部471の周縁から+Z側に突出する突出部472とを含み、板状部471の+Z側の主面に水平姿勢のキャリアC2が載置されている。キャリア保持部47は、キャリアC2の-Y側の開口OP1を塞がないように、キャリアC2を保持する。これにより、キャリア保持部47は、後述のように、搬送ロボット72による開口OP1を通じた基板Wの取り出しを妨げない。
キャリア保持部47は昇降可能に設けられる。昇降機構48はキャリア保持部47を、待機槽41よりも+Z側の受渡位置と、待機槽41内の待機位置との間で昇降させる。受渡位置は、キャリア保持部47がキャリア搬送部63とキャリアC2の受け渡しを行う位置である。待機位置は、キャリアC2および複数の基板Wが待機槽41内の液体に浸漬する位置である。図15の例では、受渡位置に位置するキャリア保持部47と、このキャリア保持部47に保持されたキャリアC2と、このキャリアC2内の複数の基板Wとを、二点鎖線で示している。
キャリア保持部47が受渡位置に位置する状態で、キャリア保持部47はキャリア搬送部63からキャリアC2を受け取る。具体的には、キャリア保持部47およびキャリア搬送部63が受渡位置に位置する状態で、キャリア搬送部63の開閉機構633が保持部材631を開位置に位置させる。これにより、キャリアC2がキャリア保持部47に渡される。次に昇降機構48がキャリア保持部47を受渡位置から待機位置に下降させる。これにより、キャリアC2が待機槽41内の液体に浸漬する。これにより、バッファ部40は湿潤状態を維持しつつ、複数の基板Wを待機させることができる。
なお、図15の例では、キャリア保持部47は、板状部471の下面から-Z側に延在して待機槽41の底部を貫通する支持部材473を含んでおり、昇降機構48は支持部材473を昇降させることにより、キャリア保持部47を昇降させる。支持部材473と待機槽41との間には摺動可能なシールが設けられてもよい。あるいは、板状部471の下面と待機槽41の底部を連結しつつ、支持部材473を囲むベローズが設けられてもよい。あるいは、支持部材473が設けられなくてもよい。例えば、キャリア保持部47はリフタ42のベース422と同様のベースを有していてもよい。この場合、キャリア保持部47は待機槽41の底部を貫通する必要がないので、待機槽41およびキャリア保持部47の構造を簡易にできる。
基板Wはバッファ部40からバッチ枚葉間搬送部70に搬送される。図12を参照して、バッチ枚葉間搬送部70は姿勢変換部71を含んでおらず、搬送ロボット72および搬送ロボット73を含んでいる。搬送ロボット72は例えばX軸方向およびY軸方向に移動可能に設けられており、各バッファ部40とY軸方向において向かい合う位置に停止可能である。
搬送ロボット72はハンド721を移動させることにより、バッファ部40から1枚ずつ基板Wを取り出す。具体的な手順の一例として、まず、バッファ部40の昇降機構48がキャリア保持部47を受渡位置に移動させる(図15も参照)。次に、搬送ロボット72がハンド721を開口OP1を通じてキャリアC2の内部に進入させて、取り出し対象の基板Wの直下に位置させる。そして、搬送ロボット72がハンド721を上昇させて取り出し対象の基板Wを持ち上げる。そして、搬送ロボット72はハンド721を-Y側に退避させて、取り出し対象の基板WをキャリアC2から取り出す。
該基板Wは第1の実施の形態と同様に、搬送ロボット73を経由して第2処理部50に搬送される。なお、バッファ部40において全ての基板Wが搬送ロボット72によって取り出されると、キャリア搬送部63が空のキャリアC2をバッファ部40から取り出し、開口OP1が+Z側を向くようにキャリアC2の姿勢を変換した上で、キャリアC2をキャリア収納部62に搬送する。
第2処理部50に搬送された基板には乾燥処理が行われる。乾燥処理済みの基板Wは第2処理部50から搬送ロボット73、搬送ロボット72、中継ユニット12および搬送ロボット21を経由してキャリアC1に収納される。
以上のように、第4の実施の形態では、バッファ部40よりも上流側のバッチ間搬送部60が基板Wの姿勢を水平姿勢に変換し、バッファ部40が複数の基板Wを水平姿勢で待機させる。よって、バッファ部40よりも下流側のバッチ枚葉間搬送部70は姿勢変換機能を具備する必要がない。
ところで、バッチ枚葉間搬送部70は1枚ずつ基板Wを搬送するのに対して、バッチ間搬送部60は複数の基板Wを一括して搬送するので、複数の基板Wの全てを搬送するのに要する搬送時間は、バッチ間搬送部60に比してバッチ枚葉間搬送部70の方が長い。
よって、第1の実施の形態のように、搬送時間が長いバッチ枚葉間搬送部70が姿勢変換機能を備える場合、姿勢変換に要する時間の分だけ、さらに搬送時間が長くなるので、バッチ枚葉間搬送部70の搬送中に基板Wの乾燥を招きやすい。これに対して、第4の実施の形態では、より搬送時間の短いバッチ間搬送部60が姿勢変換機能を備えている。よって、バッチ間搬送部60において搬送時間が姿勢変換に要する時間の分だけ長くなっても、その搬送時間は、バッチ枚葉間搬送部70の搬送時間よりも短いので、搬送中の基板Wの乾燥を招きにくい。
また、第4の実施の形態では、キャリアC2を用いて基板Wの姿勢変換および基板Wの搬送を行うので、基板Wの姿勢変換および搬送を行いやすい。
<バッファ部からの基板の取り出し>
上述の例では、バッファ部40からの基板Wの取り出しの際に、昇降機構48はキャリア保持部47を受渡位置に上昇させた(図15を参照)。この場合、キャリアC2が待機槽41よりも+Z側に位置するので、キャリアC2内の複数の基板Wは液体に浸漬していない。つまり、取り出し対象の基板Wのみならず、非取り出し対象の基板Wも液体に浸漬していない。
しかしながら、必ずしもこれに限らない。図16は、搬送ロボット72がバッファ部40から基板Wを取り出す様子の一例を概略的に示している。図16の例では、昇降機構48は、取り出し対象となる基板Wが待機槽41よりも+Z側に位置し、かつ、取り出し対象よりも-Z側に位置する少なくとも一つの基板Wが待機槽41内の液体に浸漬する位置(以下、取出位置と呼ぶ)に、キャリア保持部47を上昇させる。図16の例では、キャリアC2内の最も+Z側の取り出し対象の基板Wが待機槽41よりも+Z側に位置し、取り出し対象よりも-Z側の基板Wのいくつか待機槽41内の液体に浸漬している。
搬送ロボット72はハンド721を移動させて、待機槽41よりも+Z側に位置する取り出し対象の基板Wを取り出す。そして、搬送ロボット72は該基板Wを搬送ロボット73に搬送し、搬送ロボット73が該基板Wを第2処理部50に搬送する。
搬送ロボット72が次の基板WをキャリアC2から取り出すときには、その時点でキャリアC2内において最も+Z側に位置する取り出し対象の基板Wが待機槽41よりも+Z側に位置し、他の少なくとも一つの基板Wが待機槽41内の液体に浸漬するように、昇降機構48がキャリア保持部47を上昇させる。そして、搬送ロボット72はハンド721を移動させて、取り出し対象の基板WをキャリアC2から取り出し、該基板Wを搬送ロボット73に搬送する。以後、キャリアC2内の基板Wが全て取り出されるまで、上述の動作を繰り返す。
以上のように、キャリアC2からの基板Wの取り出し時において、取り出し対象の基板Wは待機槽41よりも+Z側に位置するものの、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つは液体に浸漬する。これによれば、基板Wの取り出し時においても、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つの乾燥をより確実に回避することができる。
また、上述の例では、搬送ロボット72はキャリアC2内の基板Wを+Z側から順に取り出している。これによれば、取り出し対象の基板Wの取り出し時において、より多くの非取り出し対象の基板Wを待機槽41内の液体に浸漬させることができる。よって、より多くの非取り出し対象の基板Wの乾燥をより確実に回避することができる。
なお、キャリアC2内の基板Wの枚数が少なくなると、非取り出し対象の基板Wを待機槽41に浸漬させることができなくなり得る。例えば、最後の基板Wを取り出す際には、非取り出し対象の基板Wが存在しないので、当然に、非取り出し対象の基板Wを待機槽41に浸漬させることはできない。
<バッファ部>
図17は、バッファ部40の構成の他の一例を概略的に示す図である。バッファ部40はバット41Aと開閉部材43Aとノズル44Aとキャリア保持部47と昇降機構48とを含んでいる。
開閉部材43Aが開いた状態では、バット41A内の待機空間H1は+Z側の外部空間と繋がる。昇降機構48は、開閉部材43Aが開いた状態で、キャリア保持部47を受渡位置と待機位置との間で昇降させる。受渡位置は、バット41Aよりも+Z側の位置であって、キャリア保持部47がキャリア搬送部63とキャリアC2の受け渡しを行う位置である。待機位置は、キャリアC2がバット41A内の待機空間H1に収納される位置である。
ノズル44Aはバット41A内に設けられており、キャリアC2内の複数の基板Wに液体もしくはその蒸気を供給する。ノズル44Aには第2の実施の形態と同様の配管系統が接続されるものの、図17では図の煩雑を避けるために図示を省略している。図17の例では、複数のノズル44Aは、キャリアC2の開口OP1とY軸方向において向かい合う領域において、Z軸方向に沿って並んで配列されている。複数のノズル44Aから吐出された液体または蒸気は開口OP1を通じてキャリアC2内の複数の基板Wに供給される。これにより、湿潤状態で複数の基板Wを待機させることができる。
搬送ロボット72による基板Wの取り出しの際には、開閉部材43Aが開く。昇降機構48はキャリアC2がバット41Aよりも+Z側となる受渡位置にキャリア保持部47を上昇させてもよい。あるいは、昇降機構48は、取り出し対象の基板Wがバット41Aよりも+Z側に位置し、かつ、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つが待機空間H1内に位置するように、キャリア保持部47を上昇させてもよい。当該位置は、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つに対して、ノズル44Aからの液体もしくは蒸気を供給できる位置である。これによれば、搬送ロボット72による基板Wの取り出しの際にも、ノズル44Aが液体または蒸気を非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つに供給することができる。よって、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つの乾燥を抑制しつつ、搬送ロボット72が取り出し対象の基板Wを取り出すことができる。
図18は、バッファ部40の構成の他の一例を概略的に示す図である。バッファ部40はバット41Bと開閉部材43Bと冷却部44Bとキャリア保持部47と昇降機構48とを含んでいる。昇降機構48は、開閉部材43Bが開いた状態で、キャリア保持部47を昇降させる。具体的には、昇降機構48はキャリア保持部47を受渡位置と待機位置との間で昇降させる。受渡位置は、バット41Bよりも+Z側の位置であって、キャリア保持部47がキャリア搬送部63とキャリアC2の受け渡しを行う位置である。待機位置は、キャリアC2がバット41B内の待機空間H1に収納される位置である。
このようなバッファ部40も、第3の実施の形態と同様に、湿潤状態で複数の基板Wを待機させることができる。
搬送ロボット72による基板Wの取り出しの際には、開閉部材43Bが開く。昇降機構48はキャリアC2がバット41Bよりも+Z側となる受渡位置にキャリア保持部47を上昇させてもよい。あるいは、昇降機構48は、取り出し対象の基板Wがバット41Bよりも+Z側に位置し、かつ、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つが待機空間H1内に位置するように、キャリア保持部47を上昇させてもよい。これによれば、搬送ロボット72による基板Wの取り出しの際にも、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つを効果的に冷却し続けることができる。よって、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つの乾燥を抑制しつつ、搬送ロボット72が取り出し対象の基板Wを取り出すことができる。
<傾斜姿勢>
図19は、バッファ部40の構成の他の一例を概略的に示す図である。図19に例示するバッファ部40は、キャリア保持部47を除いて、図15に例示するバッファ部40と同様である。図19の例では、キャリア保持部47は、キャリアC2を傾斜姿勢で保持する。より具体的には、キャリア保持部47は、基板Wの開口OP1側(つまり、バッチ枚葉間搬送部70側)の第1端部がその反対側の第2端部に対して+Z側に位置する傾斜姿勢で、キャリアC2を保持する。傾斜姿勢における傾斜角度は数度以下である。ここでいう傾斜角度とは、基板Wの主面に平行な仮想線と水平面との間の角度である。
これによれば、各基板Wには、重力によって、開口OP1とは反対側(つまり、開口OP2側)の力が作用する。よって、各基板WはキャリアC2内において開口OP2側に移動しやすく、キャリアC2内の支持面に当接しやすい。複数の基板Wが開口OP2側でキャリアC2に当接することにより、複数の基板Wを整列させることができる。特に、図19の例では、キャリアC2の昇降時に各基板Wが液体からの圧力を受けて移動しやすくなる。このようなバッファ部40であっても、各基板Wは重力により開口OP2側に移動するので、複数の基板WをキャリアC2内において整列させることができる。
これによれば、搬送ロボット72はハンド721に対してより適切な位置で基板Wを取り出すことができる。ひいては、搬送ロボット73は第2処理部50に適切な位置で基板Wを搬入することができる。
図20は、バッファ部40の構成の他の一例を概略的に示す図である。図20に例示するバッファ部40は、キャリア保持部47を除いて、図17に例示するバッファ部40と同様である。キャリア保持部47は、図19と同様に、キャリアC2を傾斜姿勢で保持する。
これによれば、既述のように、キャリアC2内において複数の基板Wを容易に整列させることができる。しかも、ノズル44Aから開口OP1を通じて供給された液体が基板Wの表面に沿って開口OP2側に流れるので、液体を基板Wの表面のより広い範囲に付着させることができる。したがって、基板Wの乾燥をより広い表面範囲で抑制または回避することができる。
なお、図18のバッファ部40でも、キャリア保持部47は傾斜姿勢でキャリアC2を保持してもよい。
<第5の実施の形態>
図21は、基板処理装置10Bの構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置10Bは、バッファ部40の位置、バッチ間搬送部60およびバッチ枚葉間搬送部70という点で基板処理装置10と相違している。
基板処理装置10Bにおいては、複数の第1処理部30および複数のバッファ部40がX軸方向に沿って一列に配列されている。図21の例では、一組の第1処理部30よりも+X側に一組のバッファ部40が設けられている。また、図21の例では、第1処理部30bは第1処理部30aよりも+X側に設けられており、バッファ部40と隣接する。
バッチ間搬送部60は搬送ロボット65と搬送ロボット66とを含んでいる。搬送ロボット65は、旋回機構616の有無を除いて、搬送ロボット61と同様の構成を有する。搬送ロボット65は第1処理部30の直上をX軸方向において移動可能に設けられている。搬送ロボット65の移動機構654は第1処理部30よりも+Y側に設けられている。搬送ロボット65は、その移動経路の-X側の端部において、インデクサ搬送部20(例えば搬送ロボット21)から起立姿勢の複数の基板Wを受け取る。ここでは、搬送ロボット65は、基板Wの表面が+Y側を向く起立姿勢で複数の基板Wを受け取る。そして、搬送ロボット65は該複数の基板Wを第1処理部30aおよび第1処理部30bにこの順で搬送する。
搬送ロボット66は、第1処理部30bの直上およびバッファ部40の直上をX軸方向に沿って移動可能に設けられている。搬送ロボット66の移動機構665も第1処理部30よりも+Y側に設けられている。搬送ロボット66は第1処理部30bから複数の基板Wを受け取り、該複数の基板Wをバッファ部40に搬送する。バッファ部40は例えば第1から第3の実施の形態のいずれかに記載のバッファ部40と同様である。つまり、バッファ部40は起立姿勢の複数の基板Wを湿潤状態で待機させる。
また、搬送ロボット66はバッファ部40から起立姿勢の複数の基板Wを受け取り、複数の基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する。
図22は、搬送ロボット66の構成の一例を概略的に示す図である。図22(a)はY軸方向に沿って見たときの搬送ロボット66を示し、図22(b)はZ軸方向に沿って見たときの搬送ロボット66を示す。
搬送ロボット66は一対の保持部材661とベース662と開閉機構663と回転機構664とを含む。保持部材661は、複数の基板Wを保持する部材である。各保持部材661は当接部材6611と支持部材6612と回転部材6613とを含んでいる。各支持部材6612は例えばY軸方向に沿って延在する長尺状の形状を有しており、その+Y側の基端部がベース662に対して変位可能に取り付けられている。2つの支持部材6412はX軸方向において並んで設けられている。
各回転部材6613は回転軸線Q5のまわりで回転可能に支持部材6612に取り付けられている。回転軸線Q5はX軸方向に沿う軸である。2つの回転部材6613は同軸上に設けられている。図22の例では、回転部材6613は支持部材6612をX軸方向において貫通する。
回転部材6613の互いに近い側の端部には、当接部材6611が取り付けられている。つまり、-X側の回転部材6613の+X側端部には、-X側の当接部材6611が設けられ、+X側の回転部材6613の-X側端部には、+X側の当接部材6611が設けられている。
開閉機構663は支持部材6612をそれぞれの開位置と閉位置との間で変位させる。閉位置は、2つの支持部材6612の間隔が狭い位置であり、保持部材661が複数の基板Wを支持する位置である。具体的には、2つの当接部材6611が複数の基板Wを支持する位置である。開位置は、2つの支持部材6612の間隔が広い位置であり、保持部材661が複数の基板Wの保持を解除する位置である。具体的には、2つの当接部材6611が複数の基板Wから離れる位置である。開閉機構663は例えばモータまたはエアシリンダを有する。
図22(a)の例では、各当接部材6611は、当接部材6611どうしの間の間隔が-Z側に向かうにつれて狭くなる弧状形状を有している。閉位置において、各当接部材6611の-Z側の部分が複数の基板Wの側面に当接して、複数の基板Wを支持する。また、当接部材6611の互いに向かい合う面には、複数の溝6611aがY軸方向において並んで形成される。溝6611aのピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。各溝6611aに基板Wの端部が挿入されることで、基板Wの起立姿勢が維持される。なお、当接部材6611の各溝6611aは、各基板Wを当接部材6611から+Z側に引き抜くことができる形状を有している。以下では、起立姿勢において当接部材6611の+Z側の端部をアクセス側端部と呼ぶ。
回転機構664は回転部材6613を支持部材6612に対して回転軸線Q5のまわりで90度回転させる。これにより、当接部材6611に保持された複数の基板Wも回転軸線Q5のまわりで90度回転し、基板Wの姿勢が起立姿勢から水平姿勢に変換される。具体的には、回転機構664は当接部材6611のアクセス側端部が-Y側を向くように複数の基板Wを90度回転させる。なおここでは、基板Wはバッファ部40において、その表面が+Y側を向く起立姿勢で待機するので、搬送ロボット66の姿勢変換によって、基板Wの表面が+Z側を向く。
移動機構665はベース662をX軸方向に沿って移動させる。これにより、保持部材661によって保持された複数の基板WをX軸方向に沿って移動させることができる。
次に、バッファ部40からバッチ枚葉間搬送部70への搬送の手順について述べる。まず、移動機構665は搬送ロボット66をバッファ部40との受渡位置に移動させる。次に、開閉機構663が保持部材661を開位置に移動させ、バッファ部40のリフタ42が複数の基板Wを上昇させる。これにより、複数の基板Wが2つの保持部材661の間に位置する。次に、開閉機構663が保持部材661を閉位置に移動させる。これにより、保持部材661が複数の基板Wを保持する。次に、リフタ42が待機位置に下降し、回転機構664が回転部材6613を90度回転させる。これにより、複数の基板Wの表面が+Z側を向き、保持部材661のアクセス側端部が-Y側を向く。
図21の例では、バッチ枚葉間搬送部70はバッファ部40よりも-Y側に設けられている。バッチ枚葉間搬送部70は、バッファ部40の直上で水平姿勢の複数の基板Wを保持する搬送ロボット66から基板Wを取り出す。具体的には、バッチ枚葉間搬送部70は搬送ロボット74と搬送ロボット73とを含んでおり、搬送ロボット74が搬送ロボット66から水平姿勢の基板Wを取り出す。
搬送ロボット74はバッファ部40よりも-Y側に設けられており、移動機構742によってX軸方向に沿って移動可能に設けられる。搬送ロボット74は各バッファ部40と向かい合う位置に移動可能である。搬送ロボット74はハンド741とハンド移動機構(不図示)とを含んでおり、ハンド移動機構がハンド741を移動させることで、搬送ロボット66から水平姿勢の基板Wを取り出す。
搬送ロボット74は2以上のハンド741を含んでいてもよい。この場合、搬送ロボット74は2以上の基板Wをハンド741によって取り出してもよい。搬送ロボット66が保持する基板Wの枚数以上のハンド741が設けられている場合には、搬送ロボット74は搬送ロボット66によって保持された全ての基板Wを取り出してもよい。
搬送ロボット73は搬送ロボット74から直接に基板Wを取り出してもよいものの、図21の例では、中継ユニット75が設けられている。中継ユニット75は搬送ロボット74よりも-Y側に設けられている。中継ユニット75は水平姿勢の複数の基板WをZ軸方向に並べて収納する据え置き型の収納器(不図示)を含む。搬送ロボット74は水平姿勢の複数の基板Wを中継ユニット75の収納器に収納する。
搬送ロボット73は中継ユニット75よりも-Y側に設けられている。搬送ロボット73は移動機構732によってY軸方向に沿って移動可能に設けられており、その移動経路の+Y側の端部において中継ユニット75から基板Wを順次に取り出し、該基板Wを各第2処理部50に搬送する。図21の例では、搬送ロボット73の移動経路の両側の各々において、複数の第2処理部50がY軸方向に沿って一列に配列される。
搬送ロボット73は乾燥処理済みの基板Wを各第2処理部50から順次に取り出し、中継ユニット75に順次に搬送する。搬送ロボット74は、乾燥処理済みの基板Wを中継ユニット75から取り出し、該基板Wを中継ユニット12に搬送する。図21の例では、中継ユニット12は搬送ロボット74の移動経路の-Y側の端部と、搬送ロボット21の移動経路の途中との間に設けられている。搬送ロボット21は中継ユニット12から複数の基板Wを取り出し、キャリアC1に搬送する。
以上のように、第5の実施の形態では、複数の第1処理部30および複数のバッファ部40が一列に配列される。よって、搬送ロボット65および搬送ロボット66には、第1の実施の形態における旋回機構616を設ける必要がない。また、搬送ロボット66が姿勢変換機能を有しているので、バッチ枚葉間搬送部70には姿勢変換部71を設ける必要がない。したがって、バッチ間搬送部60およびバッチ枚葉間搬送部70が占めるスペースを低減することができ、基板処理装置10Bのフットプリントを低減させることができる。
<第6の実施の形態>
図23は、基板処理装置10Cの構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置10Cにおいては、基板処理装置10と同様に、複数の第1処理部30がX軸方向に沿って一列に配列され、複数のバッファ部40が第1処理部30とは異なる列で、X軸方向に沿って一列に配列される。
バッチ間搬送部60は搬送ロボット66と搬送ロボット67とを含んでいる。搬送ロボット66は、移動機構665によって第1処理部30の直上をX軸方向に沿って移動可能に設けられる。図23の例では、搬送ロボット66の移動機構665は第1処理部30よりも+Y側に設けられている。搬送ロボット66は、その移動経路の-Y側の端部でインデクサ搬送部20から起立姿勢の複数の基板Wを受け取る。ここでは、搬送ロボット66は、基板Wの表面が+Y側を向く起立姿勢で複数の基板Wを受け取る。そして、搬送ロボット66は該複数の基板Wを第1処理部30aおよび第1処理部30bにこの順で搬送する。
搬送ロボット66は第1処理部30bから起立姿勢の複数の基板Wを取り出し、基板Wの姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換する。具体的には、搬送ロボット66は当接部材6611のアクセス側端部が-Y側を向くように、回転部材6613を回転させる。これにより、基板Wの姿勢は、基板Wの表面が+Z側を向く水平姿勢に変換される。
搬送ロボット67は第1処理部30とバッファ部40との間に設けられ、移動機構672によってX軸方向に沿って移動可能に設けられる。搬送ロボット67は第1処理部30bとY軸方向において向かい合う位置で停止可能である。搬送ロボット67は搬送ロボット66から水平姿勢の複数の基板Wを一括して取り出す。図23の例では、搬送ロボット67は複数(例えば25枚)のハンド671とハンド移動機構(不図示)を含む。複数のハンド671はZ軸方向に沿って並んで設けられる。搬送ロボット67は複数のハンド671を移動させることにより、搬送ロボット66から水平姿勢の複数の基板Wを取り出し、該複数の基板Wをバッファ部40に搬送する。
バッファ部40は水平姿勢の複数の基板Wを湿潤状態で待機させる。図24は、バッファ部40の構成の一例を概略的に示す図である。バッファ部40は待機槽41と基板保持部49とを含んでいる。待機槽41には液体が貯留される。なお、バッファ部40には、第1の実施の形態で説明した供給部44および排出部46が設けられ、必要に応じて循環部45が設けられる。また、図24の例では、開閉部材43が図示されていないものの、開閉部材43が設けられるとよい。
基板保持部49は複数の基板Wを、Z軸方向に並べた状態かつ水平姿勢で保持する。図24の例では、基板保持部49は一対の第1支持部材491と開閉型の一対の第2支持部材492と開閉機構493と昇降機構494とを含む。2つの第1支持部材491はX軸方向において並んで設けられており、2つの第2支持部材492もX軸方向において並んで設けられている。また、第2支持部材492は第1支持部材491よりも+Y側(つまり、バッチ間搬送部60側)に設けられている。
第1支持部材491および第2支持部材492はZ軸方向に延在する長尺状の形状を有する。また、各第1支持部材491には、複数の溝491aがZ軸方向において並んで形成され、各第2支持部材492には、複数の溝492aがZ軸方向において並んで形成される。溝491aのピッチおよび溝492aのピッチは複数の基板Wのピッチと等しい。第1支持部材491の各溝491aおよび第2支持部材492の溝492aに基板Wの端部が挿入されることにより、各基板Wが第1支持部材491および第2支持部材492によって4点で支持される。
第1支持部材491は複数の基板WをZ軸方向に並べた状態で、複数の基板Wの各々の両端を支持する。また、第1支持部材491の各溝491aは、基板WがY軸方向に沿って通過できる形状を有している。言い換えれば、-X側の第1支持部材491の溝491aの底面と、+X側の第1支持部材491の溝491aの底面との間隔は基板Wの直径以上である。
第2支持部材492は開位置と閉位置との間で変位可能に設けられる。開位置は、2つの第2支持部材492の間隔が基板Wの直径よりも広い位置である。図24の例では、開位置に位置する第2支持部材492を二点鎖線で示している。第2支持部材492が開位置に位置する状態では、2つの第2支持部材492の間を水平姿勢の複数の基板WがY軸方向に沿って通過することができる。閉位置は、2つの第2支持部材492の間隔が狭く、各第2支持部材492の各溝492aに基板Wの端部が挿入される位置である。
開閉機構493は第2支持部材492を開位置と閉位置との間で移動させる。開閉機構493は例えばモータまたはエアシリンダを含む。
基板保持部49は昇降機構494によって昇降可能に設けられている。昇降機構494は基板保持部49を受渡位置と待機位置との間で一体に昇降させる。受渡位置は、待機槽41よりも+Z側の位置であり、搬送ロボット67から複数の基板Wを受け取る位置である。待機位置は、複数の基板Wが待機槽41内の液体に浸漬する位置である。
次に、搬送ロボット67が複数の基板Wをバッファ部40に搬送する手順の一例について述べる。まず、搬送ロボット67は、ハンド671が水平姿勢の基板Wを保持した状態で、バッファ部40とY軸方向において向かい合う位置に移動する。昇降機構494は基板保持部49を受渡位置に上昇させ、開閉機構493が第2支持部材492を開位置に移動させる。この状態では、搬送ロボット67のハンド671は、一対の支持部材492よりも+Y側に位置し、各基板Wは第2支持部材492の各溝492aと同じ高さ位置に位置する。次に、搬送ロボット67はハンド671を-Y側に移動させて、各基板Wの端部を第1支持部材491の溝491aに挿入させる。
次に、開閉機構493が第2支持部材492を閉位置に移動させて、第2支持部材492の各溝492aにも基板Wの端部を挿入させる。次に、搬送ロボット67はハンド671を-Z側に移動させて、複数の基板Wを第1支持部材491および第2支持部材492によって支持させ、ハンド671を+Y側に退避させる。これによれば、第1支持部材491および第2支持部材492は各基板Wを4点で支持できるので、安定して基板Wを支持することができる。第2支持部材492は閉位置に位置する状態において、基板Wの側面と水平方向において当接してもよい。これにより、基板WのY軸方向の位置を決めることができ、基板Wを整列させることができる。
次に、昇降機構494は基板保持部49を待機位置に下降させて、複数の基板Wを待機槽41内の液体に浸漬させる。これによって、バッファ部40は水平姿勢の複数の基板Wを湿潤状態で待機させる。
なお、基板保持部49は傾斜姿勢で複数の基板Wを支持してもよい。具体的には、基板保持部49は、基板Wの-Y側の第1端部が+Y側の第2端部よりも+Z側に位置する傾斜姿勢で、複数の基板Wを支持してもよい。これによれば、重力により、各基板Wが第2支持部材492側に移動しやすく、各基板Wが第2支持部材492と水平方向において当接する。よって、各基板Wをより簡単に整列させることができる。
バッファ部40における基板Wはバッチ枚葉間搬送部70によって取り出される。図23の例では、バッチ枚葉間搬送部70は搬送ロボット72を含んでいる。搬送ロボット72は複数のバッファ部40よりも-Y側に設けられており、移動機構722によってX軸方向に沿って移動可能に設けられている。搬送ロボット72は各バッファ部40と向かい合う位置で停止可能である。
図23の例では、搬送ロボット72の移動経路よりも+Y側および-Y側の各々には、複数の第2処理部50が設けられている。具体的には、搬送ロボット72の移動経路の+Y側かつバッファ部40よりも+X側には、2つの第2処理部50がX軸方向に沿って一列に配列され、搬送ロボット72の移動経路の-Y側には、+Y側よりも多い4つの第2処理部50がX軸方向に沿って一列に配列されている。
搬送ロボット72はハンド721とハンド移動機構(不図示)を含んでおり、バッファ部40から水平姿勢の基板Wを取り出し、該基板Wを1枚ずつ各第2処理部50に搬送する。
バッファ部40からの基板Wの取り出しの際には、第4の実施の形態と同様に、取り出し対象の基板Wが待機空間H1よりも+Z側に位置し、かつ、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つが待機空間H1内に位置するように、昇降機構494が基板保持部49の位置を調整してもよい。これによれば、搬送ロボット72による基板Wの取り出しの際でも、非取り出し対象の基板Wの少なくとも一つの乾燥を抑制または回避できる。
搬送ロボット72は第2処理部50から乾燥処理済みの基板Wを取り出し、中継ユニット12に搬送する。図23の例では、中継ユニット12は搬送ロボット21の移動経路の途中と、搬送ロボット72の移動経路の-Y側の端部との間に設けられている。中継ユニット12に複数の基板Wが収納されると、搬送ロボット21は中継ユニット12から複数の基板Wを一括して取り出し、該複数の基板WをキャリアC1に搬送する。
第6の実施の形態では、搬送ロボット72がY軸方向に沿って移動可能であり、複数の第2処理部50が搬送ロボット72の移動経路の両側の各々においてX軸方向に沿って配列される。よって、Y軸方向における基板処理装置10Cのサイズを低減させることができる。
また、第6の実施の形態では、キャリアC2を用いていない。よって、複数の基板WをキャリアC2に収納するキャリア収納部62を設ける必要がない。
<第7の実施の形態>
第7の実施の形態にかかる基板処理装置10では、ファンフィルタユニット80(図25も参照)が設けられる。ファンフィルタユニット80は例えば筐体100の天井部に設けられる。ファンフィルタユニット80は不図示のファンおよびフィルタを含む。ファンはフィルタを通じてガスを基板処理装置10内に供給してダウンフローを形成する。フィルタは、ガスに含まれる不純物を捕捉する。これにより、清浄なガスを装置内に供給することができる。このダウンフローにより、処理液のミストおよびパーティクル等の浮遊物を装置の底部に移動させて、装置の底部に設けられた排気部(不図示)から外部に排出させることができる。
その一方で、この気流が基板Wに作用すると、基板Wの乾燥を促進してしまう。そこで、第7の実施の形態では、気流による基板Wの乾燥を抑制することを企図する。
図25は、基板処理装置10の一部の構成の一例を概略的に示す図である。図25に例示するように、姿勢変換部71よりも+Z側、かつ、ファンフィルタユニット80よりも-Z側には、遮蔽板81が設けられている。遮蔽板81は、姿勢変換部71によって保持された複数の基板WとZ軸方向において対向する位置に設けられており、平面視において、姿勢変換部71によって保持された複数の基板Wを覆う。つまり、平面視における遮蔽板81の輪郭は、姿勢変換の直前の複数の基板Wおよび直後の複数の基板Wの両方を囲む。姿勢変換部71によって保持された複数の基板Wと遮蔽板81との間の間隔は、例えば、数百mm程度以下である。
これによれば、ファンフィルタユニット80からの気流が遮蔽板81によって遮られるので、姿勢変換部71によって保持された複数の基板Wに気流が作用することを抑制できる。したがって、気流に起因した基板Wの乾燥を抑制することができ、乾燥に起因した基板Wの3次元構造の倒壊を抑制することができる。
遮蔽板81は姿勢変換部71と一体に移動可能であってもよい。例えば遮蔽板81は不図示の固定部材を介して姿勢変換部71のベース714に取り付けられもよい。これによれば、姿勢変換部71の位置によらず、遮蔽板81が姿勢変換部71によって保持された複数の基板Wの直上に位置するので、複数の基板Wに気流が作用することをより確実に抑制できる。
あるいは、遮蔽板81は基板処理装置10の筐体100に対して移動不能に固定されていてもよい。この場合、遮蔽板81は姿勢変換部71の移動領域の全体に設けられていてもよい。
第4の実施の形態では、姿勢変換部の機能はキャリア搬送部63(図12および図14参照)に具備されている。具体的には、キャリア搬送部63は、キャリア収納部62からキャリアC2を受け取り、キャリアC2を90度回転させて基板Wの姿勢を変化させる。よってこの場合、遮蔽板81は、キャリア搬送部63によって保持されたキャリアC2よりも+Z側、かつ、ファンフィルタユニット80よりも-Z側に設けられる。より具体的には、遮蔽板81は、キャリア搬送部63によって保持されたキャリアC2とZ軸方向において対向する位置に設けられ、平面視において、キャリア搬送部63によって保持された複数の基板Wを覆う。つまり、平面視における遮蔽板81の輪郭は、姿勢変換の直前の複数の基板Wおよび直後の複数の基板Wの両方を囲む。これにより、ファンフィルタユニット80からの気流が複数の基板Wに作用することを抑制できる。
遮蔽板81は例えば不図示の固定部材を介してキャリア搬送部63のベース632に取り付けられてもよい。この場合、遮蔽板81はキャリア搬送部63と一体に移動することができるので、キャリア搬送部63の位置によらず、キャリア搬送部63によって保持された複数の基板Wに気流が作用することを抑制できる。
あるいは、遮蔽板81は基板処理装置10Aの筐体100に対して移動不能に固定されていてもよい。この場合、遮蔽板81はキャリア搬送部63の移動領域の全体に設けられていてもよい。
第5および第6の実施の形態では、姿勢変換部の機能は搬送ロボット66に具備されている(図21から図23参照)。よってこの場合、遮蔽板81は、搬送ロボット66の一対の保持部材661によって保持された複数の基板Wよりも+Z側、かつ、ファンフィルタユニット80よりも-Z側に設けられる。平面視において、遮蔽板81は、一対の保持部材661によって保持された複数の基板Wを覆う。つまり、平面視において、遮蔽板81の輪郭は、姿勢変換の直前の複数の基板Wおよび直後の複数の基板Wの両方を囲む。これにより、ファンフィルタユニット80からの気流が複数の基板Wに作用することを抑制できる。
遮蔽板81は例えば不図示の固定部材を介して搬送ロボット66のベース662に取り付けられてもよい。この場合、遮蔽板81は搬送ロボット66と一体に移動するので、搬送ロボット66の位置によらず、搬送ロボット66によって保持された複数の基板Wに気流が作用することを抑制できる。
あるいは、遮蔽板81は基板処理装置10Bもしくは基板処理装置10Cの筐体100に対して移動不能に固定されていてもよい。この場合、遮蔽板81は搬送ロボット66の移動領域の全体に設けられていてもよい。
以上のように、基板処理装置10,10A~10Cは詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この基板処理装置10,10A~10Cがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
例えば、上述の例では、バッチ式の第1処理部30、バッファ部40、枚葉式の第2処理部50、バッチ間搬送部60およびバッチ枚葉間搬送部70が同一の筐体100内に設けられている。しかしながら、基板処理装置10内の各構成の少なくともいずれか一つが他の筐体内に設けられてもよい。要するに、基板処理装置10内の各構成が互いに異なる複数の筐体に分散して設けられ、筐体間で複数の基板Wを搬送する搬送部が設けられてもよい。
また、上述の例では、基板Wには3次元構造として積層構造90が設けられているものの、必ずしもこれに限らない。3次元構造は、配線パターン、絶縁膜パターンおよび半導体パターンの少なくともいずれか一つを含む。例えば、パターンのアスペクト比が10以上かつパターン幅が50nm以下であるときに、パターンの倒壊が生じやすい。よってこの場合、基板処理装置10は特に有効である。
10 基板処理装置
11 ロードポート
12 中継ユニット
20 インデクサ搬送部
30 第1処理部
40 バッファ部
41 待機槽
42 リフタ(相対変位機構)
43,43A,43B 開閉部材
44A ノズル
44B 冷却部
45 循環部
46A 相対変位機構
48 昇降機構
491 第1支持部材
492 第2支持部材
494 昇降機構
50 第2処理部
60 バッチ間搬送部
63 キャリア搬送部(姿勢変換部)
615 直動機構
616 旋回機構
66 搬送ロボット(姿勢変換部)
70 バッチ枚葉間搬送部
71 姿勢変換部
81 遮蔽板

Claims (13)

  1. 複数の基板を処理液に浸漬させて前記複数の基板を処理するバッチ式の第1処理部と、
    待機空間を有し、前記待機空間において、液体および前記液体が凝固した固体の少なくともいずれか一方が前記複数の基板に付着した湿潤状態を維持しながら、前記複数の基板を待機させるバッファ部と、
    前記第1処理部から前記バッファ部に前記複数の基板を搬送するバッチ間搬送部と、
    基板を1枚ずつ乾燥処理する枚葉式の第2処理部と、
    前記バッファ部から前記第2処理部に前記複数の基板を1枚ずつ搬送するバッチ枚葉間搬送部と
    を備える、基板処理装置。
  2. 請求項1に記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記待機空間内に設けられ、前記液体を貯留する待機槽と、
    前記待機槽から溢れ出る前記液体を前記待機槽に戻す循環部と
    を含む、基板処理装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記待機空間内に設けられ、前記液体および前記液体の蒸気の少なくともいずれか一方である流体を前記複数の基板に向けて吐出するノズルを含む、基板処理装置。
  4. 請求項3に記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記ノズルの吐出口と前記複数の基板との間の相対位置関係を変化させて、前記流体が前記複数の基板に当たる位置を変化させる相対変位機構をさらに含む、基板処理装置。
  5. 請求項3または請求項4に記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記複数の基板の各々のうち、前記ノズル側の第1端部が、前記第1端部とは反対側の第2端部よりも鉛直上方に位置するように、水平姿勢から傾斜した傾斜姿勢で、前記複数の基板を待機させる、基板処理装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記待機空間内で待機する前記複数の基板を冷却する冷却部をさらに含む、基板処理装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、搬出入時に前記複数の基板が通過する前記待機空間の開口を開閉する開閉部材を含む、基板処理装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    複数の前記第1処理部は所定方向に沿う第1列に配列され、
    複数の前記バッファ部は前記所定方向に沿う第2列に配列され、
    前記バッチ間搬送部は、
    前記複数の基板を保持する保持部材と、
    前記保持部材を前記第1列の直上の位置と、前記第2列の直上の位置との間で旋回させる旋回機構と、
    前記保持部材を前記所定方向に沿って移動させる直動機構と
    を含む、基板処理装置。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッチ間搬送部は、前記第1処理部から起立姿勢の前記複数の基板を受け取り、前記複数の基板の姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換し、水平姿勢の前記複数の基板を前記バッファ部に搬送し、
    前記バッファ部は、
    前記複数の基板を鉛直方向に並べた状態で、前記複数の基板の各々の両端を支持する一対の第1支持部材と、
    前記一対の第1支持部材よりも前記バッチ間搬送部側において、開位置と閉位置との間で変位可能に設けられた一対の第2支持部材と
    を含み、
    前記開位置は、前記第2支持部材の間の間隔が前記複数の基板の直径よりも広い位置であり、
    前記閉位置は、前記第2支持部材が前記複数の基板の各々の端部を支持する位置である、基板処理装置。
  10. 請求項1から請求項8のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッチ間搬送部は、前記第1処理部から起立姿勢の前記複数の基板を受け取り、前記複数の基板の姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変換し、水平姿勢の前記複数の基板を前記バッファ部に搬送し、
    前記バッファ部は、前記複数の基板を昇降させる昇降機構を含み、
    前記バッチ枚葉間搬送部は、前記昇降機構が、前記複数の基板のうち取り出し対象が前記待機空間よりも鉛直上方に位置し、かつ、前記複数の基板のうち少なくとも一つの非取り出し対象が前記待機空間内に位置するように、前記複数の基板を上昇させた状態で、前記取り出し対象を取り出す、基板処理装置。
  11. 請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッファ部は、
    前記複数の基板の各々のうち、前記バッチ枚葉間搬送部側の第1端部が、前記第1端部とは反対側の第2端部よりも鉛直上方に位置するように、前記複数の基板が水平姿勢から傾斜した姿勢で、前記複数の基板を待機させる、基板処理装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記バッチ間搬送部および前記バッチ枚葉間搬送部の少なくともいずれか一方は、
    前記複数の基板の姿勢を起立姿勢と水平姿勢との間で変換する姿勢変換部を含み、
    前記基板処理装置は、
    前記姿勢変換部によって保持される前記複数の基板の直上に設けられ、鉛直上方からの気流を妨げる遮蔽板をさらに備える、基板処理装置。
  13. 請求項1から請求項12のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    基板処理装置の外部から前記複数の基板が搬入されるロードポートと、
    前記バッチ枚葉間搬送部によって前記第2処理部から順次に1枚ずつ搬送された基板を鉛直方向に並べて支持する中継ユニットと、
    前記ロードポートから前記バッチ間搬送部に前記複数の基板を一括して搬送し、前記中継ユニットから前記ロードポートに前記複数の基板を一括して搬送するインデクサ搬送部と
    をさらに備える、基板処理装置。
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