JP3078954B2 - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP3078954B2
JP3078954B2 JP11384393A JP11384393A JP3078954B2 JP 3078954 B2 JP3078954 B2 JP 3078954B2 JP 11384393 A JP11384393 A JP 11384393A JP 11384393 A JP11384393 A JP 11384393A JP 3078954 B2 JP3078954 B2 JP 3078954B2
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俊作 児玉
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板等の薄板
状被処理基板(以下単に基板という)を表面処理用キャ
リアに収容して、キャリアバッチ方式により処理槽内に
浸漬して表面処理をする基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の基板処理装置においては、複数の
基板を収納したキャリアをキャリア搬送ロボットにより
処理槽に搬送するキャリアバッチ方式や、キャリアから
取り出した複数の基板をチャックにより保持して処理槽
に搬送するキャリアレス方式が採用されている。
【0003】上記キャリアバッチ方式による基板処理装
置としては、例えば特開平2−10728号に開示され
たもの(以下従来例1という)が、また、上記キャリア
レス方式による基板処理装置としては、例えば本出願人
の提案によるもので、特開平4−294535号に開示
されたもの(以下従来例2という)が知られている。
【0004】上記従来例1は、例えば図5に示すよう
に、2個のキャリア1bをキャリア搬送ロボット15C
で同時に搬送するとともに、それらのキャリア1bを処
理槽28内に浸漬して基板Wの表面処理をするものであ
る。また上記従来例2は、図6に示すように、2個のキ
ャリア1aから2群の基板W1・W2を基板チャック15
Bで取り出し、全ての基板Wを整列方向へ略等ピッチに
配列し、再びこれらの基板Wを基板チャック15Bで一
括保持して処理槽28内の基板保持具(図示せず)へ移し
替えて基板Wの表面処理をするものである。
【0005】図6において、符号2はキャリア載置台、
5はキャリア1内の各基板Wのオリエンテーションフラ
ットを整合するための整合用ローラ、6はキャリア載置
台2の水平移動位置よりも下方に固定配置され、各キャ
リア1a内の基板Wを相対的に押上げて一括保持する基
板保持具、13は基板保持具6の架台10を相互に接離
自在に連結するリンク、15Bは基板保持具6で保持し
たキャリア2個分(50枚)の基板Wを一括保持して搬
送する基板チャックである。なお、矢印A〜Cはキャリ
ア載置台2の動作を、矢印E〜Gは基板チャック15B
の動作を示す。この装置によれば、リンク13で2群の
基板W1・W2を相互に接近させることにより、全基板を
整列方向へ略等ピッチに配列し、基板チャック15Bで
一括保持して移し替えることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例1は、2個
のキャリア1を同時に処理槽38内に浸漬するため、基
板の処理枚数を所定量確保しようとすれば、大きな処理
槽が必要になる。このため複数の処理槽を並設する場合
には基板処理装置が大型化する。また、キャリア1の両
側壁側に収納した基板は、キャリア1の中央部に収納し
た基板に対して処理結果に差を生じる場合があるため、
キャリア1の数に比例して差を生じる基板の数が増加す
る。
【0007】一方、上記従来例2は、基板を相互に接近
させていることより、従来例1に比較して処理槽8は
小さくて済むが、基板を基板チャック15Bで一括保持
して処理槽8内の基板保持具へ移し替えて表面処理す
ることから、複数の処理槽を並設して基板の移し替えの
頻度が多くなる場合には、基板のチャックミスや、基板
を挟持する際の当接ショックによる基板の破損が生じる
おそれがある。また、基板の挟持を確実にする必要があ
ることから、その挟持動作はゆっくりしたものとなるた
め、移し替えに手間取り単位時間当たりの基板の処理能
力が低下する。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、上記従来例1と上記従来例2の問題点を同時
に解消すること、即ち、基板処理装置の大型化を抑制
し、基板の破損を防止しつつ、基板の処理能力を高める
ことを技術課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、搬送用キャリアを搬入又は搬出するキャ
リア搬入搬出部と、搬送用キャリアから基板を取り出
、表面処理用キャリアへ移し替える基板移し替え部
と、複数の処理部と、上記複数の処理部に上記表面処理
用キャリアを搬送し、基板を移し替えることなく当該処
理部に設けられた少なくとも一つの処理槽内に上記表面
用キャリアを浸漬するキャリア搬送ロボットとを備えた
基板処理装置において、前記基板移し替え部は、複数の
搬送用キャリアから基板を起立姿勢で受け取り、各搬送
用キャリアから受け取った基板群を相互接近させること
により、搬送用キャリアの基板配列ピッチと同じピッチ
に一括保持する第1の基板受け渡し装置と、基板のピッ
チを、前記搬送用キャリアの基板配列ピッチよりも小さ
な配列ピッチである表面処理用キャリアと同じピッチに
一括して変換する配列ピッチ変換装置と、基板を表面処
理用キャリアに収容する第2の基板受け渡し装置と、前
記第1の基板受け渡し装置にて、搬送用キャリアの基板
配列ピッチと同じピッチに一括保持された基板を、前記
配列ピッチ変換装置へ一括して移載し、前記配列ピッチ
変換装置にて表面処理用キャリアと同じピッチに配列さ
れた基板を第2の基板受け渡し装置へ一括して移載する
移動可能な基板チャックとを、備えて成ることを特徴と
する基板処理装置である。ここで、複数の処理部には、
後述する表面処理部20Cや基板乾燥部20Dを含む。
【0009】
【0010】
【作用】発明では、複数の搬送用キャリアから基板を
取り出し、その配列ピッチを配列ピッチ変換装置で縮小
して単一の表面処理用キャリアへ移し替える。つまり、
単一の表面処理用キャリア内には搬送用キャリア複数個
分の基板がその配列ピッチを縮小した状態で収容され
る。この単一の表面処理用キャリアを処理槽内に浸漬し
て基板の表面処理をすることにより、複数個のキャリア
を浸漬する場合に比較して処理槽の容積は小さくて済
む。また、表面処理用キャリア内では基板が相互に接触
して擦れ合う等の危険性がないので、表面処理用キャリ
アを処理槽内に浸漬して基板の表面処理をすることによ
、キャリア搬送ロボットによるキャリアの搬送・浸漬
動作を迅速にしても、基板のチャックミスや基板を挟持
する際の当接ショックによる基板の破損が生じるおそれ
がなくなる。これにより、単位時間当たりの処理能力も
高まる。
【0011】発明では、複数の搬送用キャリアから取
り出した基板の配列ピッチを、配列ピッチ変換装置によ
り縮小して前記単一の表面処理用キャリアへ移し替え
る。これにより、表面処理用キャリアは小さくても、基
板の収容枚数は多くなり、処理能力も一段と高まる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図1は本発明に係る基板処理装置の斜
視図である。なお、符号20は基板処理装置全体を示
す。この基板処理装置20は、図1で示すように、搬送
用キャリア1aを搬入搬出するキャリア搬入搬出部20
Aと、搬送用キャリア1aから基板Wを取り出して表面
処理用キャリア1bへ移し替える基板移し替え部20B
と、基板Wの表面処理部20Cと、基板乾燥部20D
と、搬送用キャリア1aを洗浄するキャリア洗浄部20
Eと、メンテナンス作業域20Fとを図示のように配置
して成る。また、キャリア搬入搬出部20Aに沿ってキ
ャリア移載ロボット15Aが、基板移し替え部20Bに
沿って基板チャック15Bが、基板移し替え部20Bか
ら基板Wの表面処理部20Cと基板乾燥部20Dとにわ
たりキャリア搬送ロボット15Cが、それぞれ移動可能
に設けられている。以下、順次各部の説明をする。
【0013】上記キャリア搬入搬出部20Aは、図1及
び図2で示すように、先行工程から搬入されてきた複数
の搬送用キャリア1aを載置するステージ21と、この
ステージ21の開口部21a・21bの下側に設けられ
た整合用ローラ5と、ステージ21に沿って移動可能・
回動可能・かつ昇降可能に設けられたキャリア移載ロボ
ット15Aとを具備して成り、ステージ21の一端側に
搬入されてきた搬送用キャリア1a内の基板Wを上記整
合用ローラ5で整合し、そのキャリア1aをキャリア移
載ロボット15Aで基板移し替え部20Bのターンテー
ブル23上に移載するとともに、処理済み基板Wを収納
した搬送用キャリア1aを、キャリア移載ロボット15
Aでステージ21の他端側に移載し、その搬送用キャリ
ア1aを後続処理工程に向けて搬出するように構成され
ている。
【0014】上記基板移し替え部20Bは、図2で示す
ように、キャリア載置テーブル22と、このキャリア載
置テーブル22の下側にそれぞれ設置された第1の基板
受け渡し装置30、基板の配列ピッチ変換装置40及び
第2の基板受け渡し装置50と、キャリア載置テーブル
22の一側に設けられ、キャリア載置テーブル22に沿
って移動可能な基板チャック15Bとを備えて成り、上
記キャリア移載ロボット15Aで搬送されてきた2個の
搬送用キャリア1aから基板Wを取り出して、その配列
ピッチを縮小し、別の表面処理用キャリア1b内に移し
替えるように構成されている。
【0015】図3は上記第1の基板受け渡し装置30の
概要を示す正面図である。この基板受け渡し装置30
は、図2及び図3で示すように、キャリア載置テーブル
22に設けられた2個一対の各ターンテーブル23を水
平回転させるために設けられた駆動モータ31と、各タ
ーンテーブル23の下側に配置され、ターンテーブル2
3の中央開口部を貫通して昇降する2個の基板受け渡し
具32と、昇降基枠33を介して各基板受け渡し具32
を昇降駆動する昇降駆動手段34と、2個の基板受け渡
し具32を相互に接近・離間させるリンク駆動手段35
とから成る。なお、上記ターンテーブル23は、キャリ
ア移載ロボット15Aによりターンテーブル23上に移
載された搬送用キャリア1aの方向を90゜回転させる
ことにより、基板Wの収容方向を後続の各種装置に対応
させるためのもので、後続の装置の配列によっては、必
ずしもターンテーブル23は必要でない。
【0016】上記基板受け渡し装置30によれば、各基
板受け渡し具32を上昇させ、その基板保持部32aで
複数の基板Wを起立整列状態のまま保持させる。つま
り、各基板受け渡し具32は相互に離間した状態で各基
板キャリア1a・1aから各25枚の基板Wを起立姿勢
で受け取る。従って、この段階では2個の基板受け渡し
具32で保持したキャリア2個分の基板は、図3におい
て実線で示すように、それぞれ前群の基板W1と後群の
基板W2とに分離した状態になっている。
【0017】次いで、基板受け渡し具32を基板整列方
向へ相互に接近させる。これにより、図3において二点
鎖線で示すように、前群W1と後群W2に分離していた基
板が略等ピッチPで整列し、基板チャック15Bのチャ
ックハンド16の基板保持溝に対して位置整合する。従
って、基板受け渡し具32で保持したキャリア2個分の
合計50枚の基板Wを基板チャック15Bで一括保持す
ることができる。引き続き基板チャック15Bで基板W
を一括挟持して移送し、配列ピッチ変換装置40にそれ
らの基板Wを移載する。
【0018】図4は基板の配列ピッチ変換装置の斜視図
である。この配列ピッチ変換装置40は、起立状態で一
列に整列配置された複数の基板受け部材41と、上記複
数の基板受け部材41を基板Wの主面と直交する水平方
向へ一列に摺動自在に拘束するガイド支持部材45と、
上記基板受け部材41を前後整列方向へ等ピッチPで拘
束する傾斜揺動部材46と、昇降基枠47を介して上記
部材41〜46を昇降駆動する昇降駆動手段48を具備
して成り、上記基板チャック15から基板Wを受け取
ってその配列ピッチを変換するように構成されている。
【0019】上記各基板受け部材41の上端部には、基
板Wを起立状態で保持する基板保持溝4が形成され、
略中央部には角棒状のガイド支持部材45が貫通する挿
通孔43が開口形成され、左右両側部には基板Wの主面
に平行な方向へ走る被係合凹部44が形成されている。
なお、符号43aはスライドベアリングである。これに
より、各基板受け部材41は、起立姿勢を維持したま
ま、ガイド支持部材45に沿って前後方向へ円滑に移動
できる。
【0020】上記傾斜揺動部材46は、前後方向に走る
左右一対の揺動46a・46bを連結部材46cで連
結して一体揺動可能に構成され、この揺動46a・4
6bの略中央部が揺動支軸となるようにして昇降基枠
7で揺動可能に枢支されている。そして、これら左右の
揺動46a・46bの内側面には複数の係合凸部材4
6dが等ピッチで突設され、これらの各係合凸部材46
dを上記各基板受け部材41の被係合凹部44に係入す
ることにより、複数の基板受け部材41は前後方向へ等
ピッチPで拘束される。
【0021】即ち、上記傾斜揺動部材4を整列方向に
対して所定角度θだけ傾斜揺動することにより、複数の
基板受け部材41の配列ピッチPは小さくなる方向へ一
括して変換される。このとき、複数の基板受け部材41
はガイド支持部材45により基板Wの主面と直交する前
後方向へ一列に摺動自在に拘束されているので、傾斜揺
動部材46を傾斜揺動しても、各基板受け部材41の整
列方向は傾斜することなく配列ピッチPのみを変換する
ことができる。ちなみに、所定角度θが60゜のときは
変換後の配列ピッチは当初の配列ピッチPの1/2にな
る。
【0022】なお、基板チャック15Bのチャックハン
ド16には、搬送用キャリア1の基板収納溝(図示せ
ず)の1/2ピッチの基板保持溝16aが刻設され、配
列ピッチPを変換した基板Wを一括保持して移し替える
ことができるように構成されている。つまり、キャリア
2個分の基板Wの配列ピッチを1/2に変換して基板チ
ャック15Bで一括保持させ、引き続きそれらの基板W
を第2の基板受け渡し装置50を介して表面処理用キャ
リア1bに移し替えるのである。
【0023】第2の基板受け渡し装置50は、単一の基
板受け渡し具2を昇降手段54で上昇して、その基板
保持部52aで配列ピッチを縮小した50枚の基板Wを
起立整列状態のまま、基板チャック15Bから一括して
受け取り、表面処理用キャリア1bに収容するように構
成されている。この表面処理用キャリア1bには搬送用
キャリア1の基板収納溝の1/2ピッチの基板収納溝
(図示せず)が刻設されている。これにより、表面処理
用キャリア1bは小さくても、基板の収容枚数は多くな
り、処理能力も一段と高まる。
【0024】上記基板Wの表面処理部20Cは、図1及
び図2で示すように、オーバーフローさせないで酸洗浄
等を行う処理槽28aとオーバーフロー型の純水洗浄槽
28bとを備えて成り、キャリア搬送ロボット15C
は、前記表面処理用キャリア1bを順次各処理槽28a
・28b内に浸漬して基板Wの表面処理をするととも
に、後述する基板乾燥部20Dに当該表面処理用キャリ
ア1bを投入して基板Wを乾燥するように構成されてい
る。当然ながら、上記表面処理部20Cや基板乾燥部2
0Dでは基板の移し替えは行わない。なお、各処理槽2
8a・28bの下側には処理液回収部29aと処理液供
給部29bが設けられている。
【0025】上記基板乾燥部20Dは、表面処理用キャ
リア1bを収容して遠心力で液切り乾燥する遠心式の脱
水乾燥機60を備えて成る。なお、この遠心式の脱水乾
燥機60に代えて、溶剤を用いて乾燥を促進するもの
や、減圧方式により乾燥を促進するものを採用すること
もできる。また、前記キャリア洗浄部20Eは、基板W
を取り出して空になった搬送用キャリア1aを、基板W
の表面処理が行われている間に洗浄するためのもので、
表面処理を終えた基板Wは、上記基板移し替え部20B
において表面処理用キャリア1bから洗浄された搬送用
キャリア1aに移し替えられる。これにより、基板Wが
汚染されるおそれはない。
【0026】上記のように、表面処理用キャリア1b内
には搬送用キャリア2個分の50枚の基板が収容され、
これを処理槽内28a・28bに浸漬して基板の表面処
理をすることにより、2個のキャリアを浸漬する場合に
比較して各処理槽28a・28bの容積は小さくて済
む。これにより、処理液や純水等の消費量も節約でき、
ランニングコストの低減に貢献する。また、表面処理用
キャリア1bを各処理槽内に浸漬して基板の表面処理を
するので、キャリア搬送ロボット15Cによるキャリア
の搬送・浸漬動作を迅速にしても、基板のチャックミス
や基板を挟持する際の当接ショックによる基板の破損が
生じるおそれがなくなる。これにより、単位時間当たり
の処理能力も高まる。
【0027】
【0028】また、上記実施例においては、基板処理装
置の一端にキャリア搬入搬出部20Aを配置したものに
ついて説明したが、基板処理装置の一端に搬送用キャリ
アの搬入部を配置するとともに他端に搬出部を配置し、
これらの間において、基板を表面処理用キャリアで搬送
して処理するようにしてもよい。さらに、上記実施例に
おける配列ピッチ変換装置40により基板のピッチを変
換するかわりに、2個の搬送用キャリアに収納された基
板を、1/2ピッチで刻切された基板収容溝を有する表
面処理用キャリアに、互い違いに差し込んで収納するこ
とにより、基板のピッチを1/2に変換するようにして
もよい。
【0029】また、搬送用キャリアをキャリア搬入搬出
部20Aから基板移し替え部20Bへ移載するキャリア
移載ロボット15A、搬送用キャリア1aから基板Wを
取り出して表面処理用キャリア1bへ移し替えるための
第1の基板受け渡し装置30、基板チャック15B、配
列ピッチ変換装置40、第2の基板受け渡し装置50等
についても、上記実施例に限るものではなく、適宜変更
を加えて実施することができる。
【0030】
【発明の効果】発明は以下の効果を奏する。 複数
の搬送用キャリアから取り出した基板を単一の表面処理
用キャリアへ移し替え、この単一の表面処理用キャリア
を処理槽内に浸漬して基板の表面処理をするように構成
したので、複数個のキャリアを浸漬する場合に比較して
処理槽の容積は小さくて済み、基板処理装置の大型化を
抑制することができるばかりでなく、キャリアの側壁に
面する基板は両側の2枚のみであるため、処理に差を生
じる基板の数を減少させることができる。 また、
面処理用キャリア内では基板が相互に接触して擦れ合う
等の危険性がないので、表面処理用キャリアを処理槽内
に浸漬して基板の表面処理をする本発明では、キャリア
搬送ロボットによるキャリアの搬送・浸漬動作を迅速に
しても、基板のチャックミスや基板を挟持する際の当接
ショックによる基板の破損を防止することができる。こ
れにより、従来例のように基板の移し替えに手間取るこ
ともなく至便である。
【0031】 複数の搬送用キャリアから取り出した
基板の配列ピッチを、配列ピッチ変換装置により縮小し
て単一の表面処理用キャリアへ移し替えることにより、
表面処理用キャリアは小さくても、基板の収容枚数は多
くなり、処理能力も一段と高めることができる。
らに、2個のキャリアを浸漬する場合に比較して処理槽
の容積が小さくて済むので、処理液や純水等の消費量も
節約でき、ランニングコストの低減を図ることができ
る。 従来のウエハチャックにより直接複数枚の基板
を一括保持して搬送し浸漬する場合には、基板が相互に
接触して擦れ合うのを防止するだけでなく、基板のチャ
ックミスや基板を挟持する際の当接ショックを和らげる
ために技術的に高度で複雑な機構を備える必要がある
が、本発明のように、直接基板を保持することなく、キ
ャリア搬送ロボットで表面処理用キャリアを搬送し浸漬
する場合には、表面処理用キャリア内では基板が相互に
接触して擦れ合う等の危険性がないので、技術的に高度
で複雑な機構を備える必要がない分だけ、キャリア搬送
ロボットを安価に実施できる。 複数の処理部で基板
を処理する場合において、従来のウエハチャックにより
直接複数枚の基板を一括保持して搬送する場合には、当
該ウエハチャックは一つの処理部に停留し続けるか、各
処理部に配置された表面処理用キャリアに基板を移し替
えて処理する必要があるが、本発明では、キャリア搬送
ロボットで複数の処理部に上記表面処理用キャリアを搬
送し、基板を移し替えることなく処理槽内に上記表面処
理用キャリアを浸漬することから、上記キャリア搬送ロ
ボットを一つの処理部に停留させる必要はなく、一方の
処理部に上記表面処理用キャリアを置き去りにしたまま
で、他方の処理部へ移動して別の処理をすることも可能
になる。従って、本発明によれば基板処理装置の稼働効
率が一段と高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板処理装置の斜視図である。
【図2】本発明に係る基板処理装置の概要を示す側面図
である。
【図3】第1の基板受け渡し装置30の概要を示す正面
図である。
【図4】基板の配列ピッチ変換装置40の斜視図であ
る。
【図5】従来例1の基板処理装置の概要を示す正面図で
ある。
【図6】従来例2の基板処理装置の概要を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
W…基板、 P…基板の配列ピッ
チ1a…搬送用キャリア、 1b…表面処理用
キャリア、15A…キャリア移載ロボット、 15B…
基板チャック、15C…キャリア搬送ロボット、 20
A…キャリア搬入搬出部、20B…基板移し替え部、
20C…基板の表面処理部、40…配列ピッチ変
換装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−129267(JP,A) 特開 昭64−59828(JP,A) 特開 平4−294535(JP,A) 特開 平4−249320(JP,A) 特開 平3−273662(JP,A) 実開 平4−130434(JP,U) 実開 昭54−96157(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 H01L 21/68

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送用キャリアを搬入又は搬出するキャ
    リア搬入搬出部と、 搬送用キャリアから基板を取り出し、表面処理用キャリ
    アへ移し替える基板移し替え部と、 複数の処理部と、 上記複数の処理部に上記表面処理用キャリアを搬送し、
    基板を移し替えることなく当該処理部に設けられた少な
    くとも一つの処理槽内に上記表面用キャリアを浸漬する
    キャリア搬送ロボットとを備えた基板処理装置におい
    て、 前記基板移し替え部は、複数の搬送用キャリアから基板を起立姿勢で受け取り、
    各搬送用キャリアから受け取った基板群を相互接近させ
    ることにより、搬送用キャリアの基板配列ピッチと同じ
    ピッチに一括保持する第1の基板受け渡し装置と、 基板のピッチを、前記搬送用キャリアの基板配列ピッチ
    よりも小さな配列ピッチである表面処理用キャリアと同
    じピッチに一括して変換する配列ピッチ変換装置と、 基板を表面処理用キャリアに収容する第2の基板受け渡
    し装置と、 前記第1の基板受け渡し装置にて、搬送用キャリアの基
    板配列ピッチと同じピッチに一括保持された基板を、前
    記配列ピッチ変換装置へ一括して移載し、前記配列ピッ
    チ変換装置にて表面処理用キャリアと同じピッチに配列
    された基板を第2の基板受け渡し装置へ一括して移載す
    る移動可能な基板チャックとを、 備えて成る ことを特徴とする基板処理装置。
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