JPH06302573A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板処理装置の大型化を抑制し、基板の破損
や基板の処理能力の低下を防止しつつ、移し替えを簡便
にする。 【構成】 搬送用キャリア１ａを搬入又は搬出するキャ
リア搬入搬出部２０Ａ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とを
配置する。基板移し替え部２０Ｂでは、複数の搬送用キ
ャリア１ａから取り出した基板Ｗを単一の表面処理用キ
ャリア１ｂへ移し替える。当該基板Ｗを収容した表面処
理用キャリア１ｂは、キャリア搬送ロボット１５Ｃで搬
送して表面処理部２０Ｃの処理槽２８ａ・２８ｂ内に浸
漬し、基板の表面処理をする。

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３８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３８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、本発明は以下のように構成されている。即ち、請求
項１の発明は、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Ｗを取り出
して表面処理用キャリアへ移し替える基板移し替え部
と、基板Ｗの表面処理部とを配置して成り、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、当該基板を収容した表面処理用キャリ
アをキャリア搬送ロボットで搬送して表面処理部の処理
槽内に浸漬して基板の表面処理をするように構成したこ
とを特徴とする。

【０００９】また、請求項２の発明は、前記基板移し替
え部に、基板の配列ピッチを変換する配列ピッチ変換装
置を設け、複数の搬送用キャリアから取り出した基板の
配列ピッチを縮小して前記単一の表面処理用キャリアへ
移し替えるように構成したものである。

【００１０】

【作 用】請求項１の発明では、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
用キャリアを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】請求項２の発明では、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３Ｂ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１５Ａ
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１５Ａ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４４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
左右一対の揺動杆４６ａ・４６ｂを連結部材４６ｃで連
結して一体揺動可能に構成され、この揺動杆４６ａ・４
６ｂの略中央部が揺動支軸４７で揺動可能に枢支されて
いる。そして、これら左右の揺動杆４６ａ・４６ｂの内
側面には複数の係合凸部材４８が等ピッチＰで突設さ
れ、これらの各係合凸部材４８を上記各基板受け部材４
１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４１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３２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、前記表面処理用キャリア１ｂを
キャリア搬送ロボット１５Ｃにより順次各処理槽２８ａ
・２８ｂ内に浸漬して基板Ｗの表面処理をするように構
成されている。なお、各処理槽２８ａ・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】なお、上記実施例では、基板移し替え部２
０Ｂにおいて、搬送用キャリア１ａから表面処理用キャ
リア１ｂに基板Ｗを移し替える際に、配列ピッチ変換装
置４０を介して基板Ｗの配列ピッチを変換するものとし
て説明したが、この配列ピッチ変換装置４０は請求項１
に係る発明の必須構成要件ではなく、これを省略するこ
ともできる。その場合には、第２の基板受け渡し装置５
０の基板保持部５２ａの基板保持溝のピッチ、及び表面
処理用キャリア１ｂの基板収納溝のピッチは、搬送用キ
ャリア１ａの基板収納溝のピッチと等しく刻設され、基
板は同一ピッチの基板収納溝を有する搬送用キャリア１
ａから表面処理用キャリア１ｂに移し替えられる。この
場合においても、複数個のキャリアを浸漬する場合に比
較して、各処理槽２８ａ・２８ｂの容積を小さくするこ
とができる。

【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】

(１) 請求項１の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てきる。 また、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ので、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】(２) また、請求項２の発明は以下の効果
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。 さらに、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。

【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。

Claims (2)

【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
   て表面処理用キャリアへ移し替える基板移し替え部と、
   基板の表面処理部とを配置して成り、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、当該基板を収容した表面処理用キャリアをキ
   ャリア搬送ロボットで搬送して表面処理部の処理槽内に
   浸漬して基板の表面処理をするように構成したことを特
   徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記基板移し替え部に、基板の配列ピッ
   チを変換する配列ピッチ変換装置を設け、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縮小して前
   記単一の表面処理用キャリアへ移し替えるように構成し
   た請求項１に記載の基板処理装置。