JP2756777B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ等
（以下、基板と称する）の表面に均一な塗布液の被膜を
形成して熱処理する基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては従来より、例えば
本出願人の提案に係る特開平４−４５５１４号公報に開
示されたものが知られている。それは、図４で示すよう
に、未処理の基板１を供給する基板供給部１１０と、基
板供給部１１０から供給される各基板１に塗布液の被膜
を形成する回転塗布処理部１２０と、各基板１を回収す
る基板回収部１３０とから構成される。

【０００３】なお、図４において、基板供給部１１０内
の符号２は複数の基板１を収容するキャリヤ、１１１は
基板１をキャリヤ２から取り出し、あるいはキャリア２
に収納する基板装填ロボット、また回転塗布処理部１２
０内の符号１２１は基板搬送ロボット、１２３は塗布液
の回転塗布機、１２７は塗布液中の溶剤成分を揮発させ
るために基板を熱板に密着ないし近接させて加熱する熱
処理板である。

【０００４】上記従来例では、被膜の形成を終えた基板
１を基板回収部１３０でキャリヤ２内に回収し、それら
のキャリア２を熱処理炉まで運び、そこでキャリア２内
の基板１を耐熱性の基板収容ボートに移し替え、この基
板収容ボートを介して複数の基板１を一括して熱処理炉
に装填し、熱処理していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、基板
回収部で基板を回収したキャリアを熱処理炉まで運び、
キャリア内の基板を基板収容ボートに移し替えることか
ら、運搬や移し替えに人手を要するうえ、基板の移し替
えの間、熱処理は休止せざるを得ない。本発明はこのよ
うな事情を考慮してなされたもので、人手を不要にして
稼働効率を高める基板処理装置を提供することを技術課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものとして、以下のように構成される。即ち、基板
を供給する基板供給部と、基板供給部から供給される基
板に塗布液の被膜を形成する回転塗布処理部と、被膜を
形成した複数の基板を一単位として一括して熱処理する
複数基板一括処理部と、前記回転塗布処理部と複数基板
一括処理部との間に設けられた基板回収部とから成る基
板処理装置であって、前記基板回収部は、被膜を形成し
た複数の基板を一単位として受け入れ、前記複数基板一
括処理部内に装填される複数の基板収容ボートと、基板
収容ボートに対して基板を出し入れする基板装填ロボッ
トとを備えることを特徴とする。

【０００７】

【発明の作用】本発明では、回転塗布処理部と複数基板
一括処理部との間に設けられた基板回収部が、被膜を形
成した複数の基板を一単位として受け入れる複数の基板
収容ボートと、基板収容ボートに対して基板を出し入れ
する基板装填ロボットとを備えることから、回転塗布処
理部において被膜形成した基板は、基板回収部において
基板装填ロボットを介して順次基板収容ボートに収容さ
れる。このように複数枚を一単位として基板収容ボート
に収容された基板は、当該基板収容ボートを介して複数
基板一括処理部内に装填され、熱処理される。

【０００８】一方、先に熱処理を終えた基板は、別の基
板収容ボートから基板装填ロボットを介して順次取り出
される。そして上記回転塗布処理部において被膜形成を
終えた基板は、上記熱処理の間に、空になった上記基板
収容ボート内に順次収容され、次の熱処理にそなえる。
つまり、基板を基板収容ボートに対して出し入れする間
に熱処理を休止させないで済む。

【０００９】

【発明の効果】本発明では、回転塗布処理部と複数基板
一括処理部との間に基板回収部を設け、この基板回収部
に複数の基板収容ボートと前記基板装填ロボットとを設
け、人手を介さずに基板を基板収容ボート内に対して出
し入れするように構成したので、キャリアの運搬が不要
で、基板を出し入れするための人手も不要になる。ま
た、複数基板一括処理部における熱処理の間に、被膜形
成を終えた基板を別の基板収容ボート内に順次収容して
次の熱処理にそなえるようにしたことから、基板を基板
収容ボートに対して出し入れする間に熱処理を休止させ
ないで済み、稼働効率を高めることができる。

【００１０】

【発明の実施形態】以下本発明の実施形態を図面に基づ
き説明する。図１は本発明に係る基板処理装置を模式的
に示す平断面図、図２はその回転塗布処理装置の斜視
図、図３はその要部を破断して示す側面図である。

【００１１】この基板処理装置は、基板１を供給する基
板供給部１０と基板供給部１０から供給される各基板１
に塗布液の被膜を形成し、被膜中の溶剤成分を揮発する
回転塗布処理部２０と回転塗布処理部２０で被膜形成し
た各基板１を回収する基板回収部３０とからなる回転塗
布処理装置５０と、その横に基板回収部３０と隣接する
ように連接配備された複数基板一括処理装置４０とから
なり、回転塗布処理部２０で被膜形成を終えた各基板１
を一旦基板回収部３０に回収し、回収された複数枚の基
板１を１単位として複数基板一括処理装置４０で一括し
て熱処理するように構成されている。

【００１２】上記基板供給部１０は、基板１を回転塗布
処理部２０に供給する基板供給部としてのみならず、後
述のように一時的に基板１を回収する基板回収部として
の機能をも有し、図１及び図２で示すように、多数の基
板１を水平位置にした状態で鉛直方向に間隔を保って収
容する複数のキャリア２が、キャリヤ載置台３上に整列
配置されいる。このキャリヤ載置台３の前面には、主操
作パネル４が組み込まれ、あらかじめ設定した一連の処
理を連続的に行うことができるように構成されている。

【００１３】この基板供給部１０は、図２で示すように
カバー１１で覆われており、その内部には、図１で示す
ように、吸湿阻止手段３２を備えている。なお、上記吸
湿阻止手段３２は、後述する基板回収部３０内に設けら
れたものと同様の構成であり、その内容については後述
する説明に譲り、省略する。

【００１４】基板供給部１０は、基板装填ロボット５に
より、キャリア２から１枚づつ基板１を取り出して基板
搬送ロボット２１に渡し、また、回転塗布部２０におけ
る被膜の形成と溶剤成分の揮発を終えた基板１、あるい
は、複数基板一括処理装置４０により熱処理を終えた基
板１を、基板搬送ロボット２１と基板装填ロボット５と
を介して空のキャリア２内に戻すことができるようにな
っている。

【００１５】上記回転塗布処理部２０は、その中央部に
上記基板搬送ロボット２１の通路２２を設け、この通路
２２の一側に２台の回転塗布機２３を、その他側に３台
の熱処理板２７を配設して成り、上記基板搬送ロボット
２１により１枚づつ基板１を搬送して各基板１の表面に
塗布液を塗布して被膜を形成するとともに、その被膜中
の溶剤成分を揮発させるように構成されている。

【００１６】上記回転塗布機２３は、基板１を保持して
回転するチャック２４と、チャック２４を囲うように設
けられた飛散防止カップ２５と、チャック２４で保持し
た基板１の表面にシリカ系の被膜形成用塗布液を供給す
る塗布液供給ノズル２６とを備えて成り、基板１の表面
に塗布液を塗布して被膜を形成するように構成されてい
る。なお、上記シリカ系の被膜形成用塗布液としては、
例えば、ハロゲン化シランやアルコキシシラン等のシリ
コン化合物を、アルコール類やエステル類等の有機溶剤
に溶解させた塗布液や、シリカ系の微粒子を有機溶剤に
分散混入した塗布液が使用される。

【００１７】また、上記熱処理板２７は、その上段にホ
ットプレート２８を、下段にクールプレート２９を備え
て成り、基板１をこれらのホットプレート２８及びクー
ルプレート２９に順次接触あるいは近接させて、当該基
板１に被膜形成した塗布液の溶剤成分を揮発させるよう
に構成されている。

【００１８】上記基板回収部３０は、図２で示すよう
に、前記基板供給部１０と同様のカバー３１で覆われて
おり、図１で示すように、その内部に後述する吸湿阻止
手段３２と、多数の基板１を収容することができる基板
収容ボート３５を複数個と、基板収容ボート３５に対し
て基板１を出し入れする第２基板装填ロボット３８とを
備えている。上記基板収容ボート３５は、後述する複数
基板一括処理装置４０の本体部である縦型熱処理炉４６
内に、例えば５０枚の基板１を一単位として装填するた
めのもので、耐熱性部材である石英ガラス材で形成され
ている。

【００１９】上記吸湿阻止手段３２は、基板回収部３０
内の温度を上昇させる昇温手段として上記カバー３１に
付設された透明なフィルムヒータ３３と、基板回収部３
０内の湿度を低減させる湿度低減手段として上記カバー
３１の内面に沿って配設された多数のガス噴孔を有する
ガス吐出管３４とから成り、このフィルムヒータ３３・
ガス吐出管３４により基板回収部３０内を一定の高温温
度にしてその温度を保ちつつ、基板回収部３０の内部に
乾燥したＮ₂ ガスを供給することにより、基板１に形成
された被膜の吸湿を防止するように構成されている。

【００２０】上記ガス吐出管３４より吐出されるＮ₂ ガ
スは、上記複数基板一括処理装置４０の縦型熱処理炉４
６を有する炉室４５内において、その炉室４５の高温に
なる外壁４７の内面に沿って設けられた受熱管３７内で
暖められ、配管３６を介して送られてくる。このように
乾燥Ｎ₂ ガスを加熱する構成としたことにより、上記ガ
ス吐出管３４は湿度低減手段としての機能だけでなく、
基板回収部３０内の温度を上昇させる昇温手段としての
機能とを兼備することになり、またＮ₂ ガスを加熱する
ための特別の熱源は不要になる。

【００２１】上記複数基板一括処理装置４０は、ボート
搬送ロボット４２を設置したボート搬送室４１と、上記
縦型熱処理炉４６を設置した炉室４５とから成り、上記
基板回収部３０において基板１を回収・収容した基板収
容ボート３５を、ボート搬送ロボット４２で搬送して縦
型熱処理炉４６内に装填し、基板収容ボート３５に収容
した多数の基板１を一括して熱処理するように構成され
ている。なお、図１中の符号４３はボート搬送ロボット
４２の通路である。

【００２２】上記縦型熱処理炉４６内で熱処理を終えた
基板１は、基板収容ボート３５ごと、ボート搬送ロボッ
ト４２で基板回収部３０に返送され、第２基板装填ロボ
ット３８により基板搬送ロボット２１に移載され、基板
搬送ロボット２１により前記基板供給部１０に返送され
てキャリア２内に収納される。

【００２３】なお、例えば塗布液の被膜を厚くして複数
基板一括処理装置４０で熱処理を行いたい場合には、回
転塗布処理部２０で被膜形成と溶剤成分の揮発を終えた
基板１を、一旦基板供給部１０のキャリア２に収納する
動作をキャリア２内の全ての基板１について順次行う。
このようにして全ての基板１について１回目の被膜形成
が済むと、続いて同様に２回目以後の被膜形成を所定回
数繰り返して行う。この場合には、各基板１は１回目の
被膜形成から２回目の被膜形成までの間、一時的に基板
供給部１０に回収されて待機することになる。即ち、こ
の場合には、基板供給部１０は基板回収部としても作用
し、両者を兼ねることになる。従って本実施形態では、
基板供給部１０にも前述のように吸湿阻止手段３２を設
けて、基板１に形成された塗布液被膜の基板供給部１０
における吸湿を防止している。

【００２４】上記実施形態では、回転塗布処理部２０が
回転塗布機２３と熱処理板２７を配設したものとして、
また、複数基板一括処理装置４０がボート搬送ロボット
４２を設置したボート搬送室４１と、縦型熱処理炉４６
を設置した炉室４５とを有するものとして説明したが、
本発明は上記実施例に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置を模式的に示す平断
面図である。

【図２】その基板処理装置の斜視図である。

【図３】その基板処理装置の要部を破断して示す側面図
である。

【図４】従来例に係る基板処理装置を模式的に示す平面
図である。

【符号の説明】 １…基板、１０…基板供給部、２０…回転塗布処理部、
３０…基板回収部、３５…基板収容ボート、３８…基板
装填ロボット、４０…複数基板一括処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−163933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−175122（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−270962（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196414（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−113347（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−79681（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を供給する基板供給部と、 基板供給部から供給される基板に塗布液の被膜を形成す
   る回転塗布処理部と、被膜を形成した複数の基板を一単
   位として一括して熱処理する複数基板一括処理部と、 前記回転塗布処理部と複数基板一括処理部との間に設け
   られた基板回収部と、から成る基板処理装置であって、 前記基板回収部は、被膜を形成した複数の基板を一単位
   として受け入れ、前記複数基板一括処理部内に装填され
   る複数の基板収容ボートと、基板収容ボートに対して基
   板を出し入れする基板装填ロボットとを備えることを特
   徴とする基板処理装置。