CN102034727A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能提高生产率且即使发生了不良情况也能抑制装置整体的运转率下降的基板处理装置。在具有与搬运器(C)交接晶圆的搬入搬出臂(B)的基板搬入区的后段侧依次配置有第1处理区(31)、第2处理区(32)和第3处理区(33)。在基板搬入区中设有用于自上述搬入搬出臂(B)将晶圆交接到第1处理区(31)中的交接台(21a、21b)、分别用于将晶圆交接到第2处理区和第3处理区中的交接台(22、23)，利用第1直接输送机构(A1)将交接台(22)上的晶圆直接输送到第2处理区(32)中，利用第2直接输送机构(A2)将交接台(23)上的晶圆直接输送到第3处理区(33)中。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种具备处理区和自输送容器取出基板的区的基板处理装置，该处理区包括多个用于对基板进行单片式处理的处理单元。
背景技术
在半导体器件等的制造工序中进行液处理，该液处理通过将药液、纯水等处理液供给到半导体晶圆(以下称作晶圆)等基板的表面上而将附着在基板上的微粒(particle)、污染物质除去。
作为进行上述液处理的液处理装置的一种，有下述液处理装置：在旋转吸盘上一张一张地载置基板，然后一边使基板旋转一边将处理液供给到该基板的表面上而执行液处理。这种液处理装置中例如有如下这种液处理装置，即，使用共用的基板输送机构将基板输送到多个能够执行同种液处理的液处理单元中，从而一边在多个液处理单元中同时执行液处理一边连续地更换基板，提高了每单位时间内的基板的处理张数(生产率)(专利文献1)。
本发明的发明人研究了进一步提高具有上述构造的液处理装置的生产率的方法。在使用具有上述构造的液处理装置的情况下，若增加液处理单元的搭载数量时，则能够增加可同时处理的基板的张数，从而能够提高生产率。但是，若如上述那样在一台液处理装置中增加液处理单元的数量，则在例如各液处理单元、基板输送机构、用于向液处理单元供给处理液的供给系统等发生了不良情况时，不得不使整个液处理装置停止运转，由此加大所产生的损失。
这里，在专利文献2中公开了一种涂敷、显影装置，该装置用于在半导体晶圆上进行涂敷液的涂敷处理、热处理和曝光后的显影处理等一连串的处理，其中，该装置彼此相连接地设置有处理区，在该处理区中以相同结构配置有处理单元、基板输送部件，通过增加或减少该处理区的数量，能够依据所要求的生产率设计、制造装置。
但是，在该结构中，在自搬运器区S1向第3处理区S4交接晶圆W时，先用第1处理区S2的梭式臂(shuttle arm)G1将晶圆W交接到第2处理区S3中，然后再用第2处理区S3的梭式臂G2将晶圆W交接到第3处理区S4中。因此，在第2处理区S3的组件、输送部件发生了不良情况时，无法将晶圆W交接到第3处理区S4中，所以即使应用专利文献2所述的技术，有时仍不能使液处理装置高效运转。
专利文献1：日本特开2008-34490号公报：第20段、图1
专利文献2：日本特开2008-258209号公报：图1～图3、图7
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做成的，目的在于提供一种能够提高生产率、且即使发生了不良情况也能抑制装置整体的运转率下降的基板处理装置。
因此，本发明的基板处理装置的特征在于，包括：
基板搬入区，其包括容器载置部和交接机构，该容器载置部用于载置基板输送容器，该基板输送容器收纳有基板，该交接机构用于将基板交接到被载置在该容器载置部上的基板输送容器中；
第1处理区、第2处理区和第3处理区，它们包括用于对基板进行处理的多个处理单元和用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构，且自上述基板搬入区侧依次配置上述各处理区；
第1交接台，其用于自上述交接机构将基板交接到上述第1处理区；
第1直接输送机构，其用于将自上述交接机构接受的基板直接输送到上述第2处理区中；
第2直接输送机构，其用于将自上述交接机构接受的基板直接输送到上述第3处理区中。
上述基板处理装置也可以具有下述特征。
(a)横向配置各个上述第1处理区、第2处理区和第3处理区。
(b)上述第2处理区具有交接台，该交接台用于与上述第1直接输送机构交接基板；
上述第3处理区具有交接台，该交接台用于与上述第2直接输送机构交接基板。
(c)第1处理区、第2处理区和第3处理区分别具有彼此层叠设置的上层处理区和下层处理区，上述上层处理区和下层处理区分别包括用于对各基板进行处理的多个处理单元以及用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构，上述第2处理区和第3处理区分别包括上层台、下层台和上下输送机构，上述上层台利用上述上层处理区的基板输送机构交接基板，上述下层台利用上述下层处理区的基板输送机构交接基板，上述上下输送机构将利用上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板交接到上述上层台或下层台上。
(d)第1处理区、第2处理区和第3处理区分别具有彼此层叠设置的上层处理区和下层处理区，上述上层处理区和下层处理区分别包括用于对各基板进行处理的多个处理单元以及用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构，上述第2处理区和第3处理区分别包括上层台、下层台、上下输送机构和交接台，上述上层台利用上述上层处理区的基板输送机构交接基板，上述下层台利用上述下层处理区的基板输送机构交接基板，上述上下输送机构将利用上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板交接到上述上层台或下层台上，上述交接台用于在上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构与上述上下输送机构之间交接由上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板。
(e)在上述基板搬入区与上述第1处理区之间设置有交接区，上述交接区包括上述第1交接台、第2交接台和第3交接台，上述第2交接台用于在上述交接机构以及第1直接输送机构之间交接基板，上述第3交接台在上述交接机构与第2直接输送机构之间交接基板。
(f)在上述各处理区间设置有间隔壁，在上述间隔壁上设置有开口，该开口能供上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构将基板交接到各处理区中。
(g)在上述第1处理区与上述第2处理区之间设置有间隔壁，在上述间隔壁上设置有开口，该开口能供上述第1直接输送机构将基板交接到上述第2处理区中、且能供上述第2直接输送机构通过。
(h)在第1交接台与设置在上述第1处理区中的上述基板输送机构之间交接基板。
(i)上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构能够同时输送多张基板。
(j)上述第1直接输送机构和上述第2直接输送机构在各自的上方和下方设置有隔壁。
采用本发明，能够与将基板自基板搬入区向其他处理区输送的操作分别独立地进行将该基板自基板搬入区直接输送到第2处理区和第3处理区中的操作，从而能够将基板快速地交接到上述处理组件中，因此能够提高生产率。另外，即使在一个处理区中发生了不良，也能在其他处理区中继续进行处理，因此不会使装置整体停止运转，能够抑制装置的运转率下降。
附图说明
图1是本发明的实施方式的液处理装置的概略纵剖侧视图。
图2是本发明的实施方式的液处理装置的横剖俯视图。
图3是上述液处理装置的纵剖侧视图。
图4是表示上述液处理装置的内部结构的一部分的立体图。
图5是表示上述液处理装置的内部结构的一部分的侧视图。
图6是表示上述液处理装置的内部结构的一部分的立体图。
图7是表示搭载在上述液处理装置中的液处理单元的结构的说明图。
图8是本发明的另一实施方式的液处理装置的横剖俯视图。
图9是上述另一实施方式的液处理装置的纵剖侧视图。
图10是本发明的另一实施方式的液处理装置的横剖俯视图。
图11是上述另一实施方式的液处理装置的纵剖侧视图。
具体实施方式
下面，作为本发明的基板处理装置的实施方式，参照附图说明液处理装置10的结构，该液处理装置10通过将处理液供给到作为基板的晶圆W上而将附着在基板上的微粒、污染物质除去。首先，参照图1简单地说明本发明的大致情况，本发明的液处理装置10包括：搬运器载置区1，自外部将收纳有多张晶圆W的搬运器C搬入到该搬运器载置区1中或自该搬运器载置区1将该搬运器C搬出到外部；交接区2，其具有晶圆W的交接部；多个例如3个处理区(第1处理区31、第2处理区32和第3处理区33)，其用于对晶圆W进行规定的液处理。以搬运器载置区1为前方侧，在前后方向上配置成一列且彼此相连接地配置上述搬运器载置区1、交接区2、第1处理区31、第2处理区32和第3处理区33。
在上述交接区2中分别独立地设置有用于将晶圆W交接到第1处理区31中的第1交接台21a、21b、用于将晶圆W交接到第2处理区32中的第2交接台22以及用于将晶圆W交接到第3处理区33中的第3交接台23。另外，在第2交接台22与第2处理区32之间设置有专门用于输送晶圆W的作为第1直接输送机构的第1梭式臂A1，在第3交接台23与第3处理区33之间设置有专门用于输送晶圆W的作为第2直接输送机构的第2梭式臂A2。
在利用第1梭式臂A1将第2交接台22上的晶圆W直接输送到第2处理区32中而在第2处理区32中对晶圆W进行了规定的处理之后，利用梭式臂A1将晶圆W送回到第2交接台22上。同样，在利用第2梭式臂A2将第3交接台23上的晶圆W直接输送到第3处理区33中而在第3处理区33中对晶圆W进行了规定的处理之后，利用梭式臂A2将晶圆W送回到第3交接台23上。这样，本发明的特征是，不用借助其他处理区的输送部件，就能够利用第2处理区32和第3处理区33专用的梭式臂A1、A2将晶圆W直接输送到第2处理区32和第3处理区33中。
下面，参照图2～图7说明各区的结构。图2是液处理装置10的整体结构的横剖俯视图，图3是纵剖侧视图。上述搬运器载置区1具有容器载置部11，该容器载置部11载置有例如4个作为基板输送容器的搬运器C。对于载置在该容器载置部11上的搬运器C，能够利用未图示的开闭机构打开或关闭各搬运器C的盖和设置在与各搬运器C的连接面上的开闭门。另外，该区1具有作为交接机构的搬入搬出臂B，该搬入搬出臂B用于在交接区2与载置在容器载置部11上的搬运器C之间交接晶圆W。
为了能够使该搬入搬出臂B接近所有搬运器C、并能接近被设置在交接区2中的第1～第3交接台(21a、21b)～23，利用驱动部使保持晶圆W的保持臂12能够例如沿前后方向进退自如、沿左右方向(图2中Y方向)移动自如、转动自如以及升降自如。
上述交接区2是设置在前后被搬运器载置区1和第1处理区31夹着的位置上的、壳体内的空间，例如形成为在间隔壁24与间隔壁25之间多层地设置有上述第1～第3交接台(21a、21b)～23的构造，上述间隔壁24设置在搬运器载置区1与交接区2之间，上述间隔壁25设置在交接区2与第1处理区31之间。
例如，上述第1～第3交接台(21a、21b)～23呈多层地配置在共用的交接架26上。在本例中，第1交接台(21a、21b)由设置在交接架26的上方侧的上层第1交接台21a和设置在交接架26的下方侧的下层第1交接台21b构成，第2交接台22和第3交接台23设置在交接架26的中央侧。上述第1交接台21a、21b分别载置有例如8张晶圆W，第2交接台22和第3交接台23分别载置有例如1张晶圆W。在上述间隔壁24上形成有开口部24a，在间隔壁25上形成有开口部25a。开口部24a形成在与第1～第3交接台(21a、21b)～23相对应的位置上，从而能够利用搬入搬出臂B分别接近交接台(21a、21b)～23。开口部25a形成在与第1～第3交接台(21a、21b)～23相对应的位置上，从而能够利用第1梭式臂A1、第2梭式臂A2、设置在后述的第1处理区31中的处理臂D11、D12分别接近交接台(21a、21b)～23。上述搬运器载置区1、交接区2构成本实施方式的基板搬入区。
接下来，说明第1处理区31。如图4所示，该处理区31包括彼此层叠设置的上层处理区31a和下层处理区31b。上层处理区31a设置有沿前后方向延伸的作为晶圆W的直线输送路径的输送路径34a，自搬运器载置区1侧看去，夹着该输送路径34a以彼此相对的方式左右各排列设置有两台液处理单元4。另外，下层处理区31b的结构与上层处理区31a相同，自搬运器载置区1侧看去，夹着晶圆W的输送路径34b以彼此相对的方式左右各排列设置有两台液处理单元4。
并且，配置在输送路径34a的左侧的上层处理区31a和下层处理区31b的液处理单元4设置在壳体内，并且组装在例如共用的架单元U1上。另外，配置在输送路径34b的右侧的上层处理区31a和下层处理区31b的液处理单元4同样设置在壳体内，并且组装在例如共用的架单元U2上。
如图2～图4所示，在各输送路径34a、34b内，相当于上层处理区31a的基板输送机构的处理臂D11和相当于下层处理区31b的基板输送机构的处理臂D12分别设置在上方和下方。上述处理臂D11用于将晶圆W交接到上层处理区31a的4台液处理单元4和上述上层第1交接台21a上。另外，上述处理臂D12用于将晶圆交接到下层处理区31b的4台液处理单元4和上述下层第1交接台21b中。另外，在图4中，为了方便说明，省略表示用于分隔后述的第1处理区31、第2处理区32和第3处理区33的间隔壁27、28。
各处理臂D11、D12在架单元U1的与输送路径34a、34b面对的壁面上分别安装在上层侧的液处理单元4的下部侧和下层侧的液处理单元4的下部侧。上述处理臂D11、D12的结构相同，因此参照图4和图5以处理臂D12为例进行说明。该处理臂D12的用于保持晶圆W的背面侧周缘的保持臂51能够沿基台52进退自如，并且该基台52能够在旋转机构54的作用下在支承基体53上绕铅垂轴线旋转自如，此外上述支承基体53能够沿在上下方向延伸的引导件55升降自如，且该支承基体53能够沿设置在架单元U1的与输送路径34a、34b面对的壁面上的导轨56移动。
此外，在上层处理区31a与下层处理区31b之间形成有上述第1梭式臂A1和第2梭式臂A2的输送区域。上述第1梭式臂A1相当于用于将晶圆W输送到第2处理区32中的第1直接输送机构，第2梭式臂A2相当于用于将晶圆W输送到第3处理区33中的第2直接输送机构，因此先说明第2处理区32和第3处理区33，之后再详细说明上述梭式臂A1、A2。
接下来，说明第2处理区32和第3处理区33。第1～第3处理区31～33的结构基本相同，与第1处理区31相同，在第2处理区32和第3处理区33中也包括上层处理区32a、33a、下层处理区32b、33b、上层处理臂D21、D31以及下层处理臂D22、D32。另外，第2处理区32中的架单元U3、U4及第3处理区33中的架单元U5、U6相当于第1处理区31的架单元U1、U2。
接下来说明第2处理区32和第3处理区33与第1处理区31不同的部分，首先说明第2处理区32，如图2和图3所示，第2处理区32在与第1处理区31相邻的区域内具有交接架单元U7。在该交接架单元U7中呈多层地设置有供第1梭式臂A1接近的第2交接台35a、利用上层处理臂D21交接晶圆W的上层台35b、利用下层处理臂D22交接晶圆W的下层台35c这些台35a～35c。另外，为了能在上述交接架单元U7的各台之间交接晶圆W，在第2处理区32中还设置有上下输送机构E1。
在本例中，例如如图6所示，例如上述第2交接台35a、上层台35b和下层台35c具有用于支承晶圆W的背面侧的多根例如3根支承销37。并且如图2和图6所示，上述上下输送机构E1的用于保持例如晶圆W的背面侧中央部的保持臂57能够沿基台58朝向上述台35a～35c侧进退自如，并且该基台58能够沿设置在上下方向上的导轨59升降自如。在该情况下，支承销37的配置方式和保持臂57的形状被设定成能够在保持臂57前进时使保持臂57以不与上述台35a～35c上的支承销37干涉的状态进入至规定位置，另外，在图6中，为了方便说明，省略表示架单元U2、U4、U6和用于分隔后述的第1处理区31、第2处理区32和第3处理区33的间隔壁27、28，对于架单元U7、U8只描述台。
另外，如图2和图3所示，第3处理区33在与第2处理区32相邻的区域内也具有交接架单元U8。在该交接架单元U8中呈多层地设置有供第2梭式臂A2接近的第3交接台36a、利用上层处理臂D31交接晶圆W的上层台36b、利用下层处理臂D32交接晶圆W的下层台36c这些台36a～36c。另外，为了能在上述交接架单元U8的各台36a～36c之间交接晶圆W，在第3处理区33中还设置有上下输送机构E2。上述第3交接台36a、上层台36b、下层台36c、上下输送机构E2的结构与设置在第2处理区32中的第2交接台35a、上层台35b、下层台35c、上下输送机构E1的结构相同。
另外，在第1处理区31与第2处理区32之间设置有间隔壁27，在第2处理区32与第3处理区33之间设置有间隔壁28。为了能够在第1梭式臂A1与交接架单元U7的第2交接台35a之间交接晶圆W，在间隔壁27上形成有开口部27a。此外，在间隔壁27上还形成有可供第2梭式臂A2通过的开口部27b。开口部27a和开口部27b的开口彼此独立且能够隔开气氛。
另一方面，为了能在第2梭式臂A2与交接架单元U8的第3交接台36a之间交接晶圆W，在间隔壁28上形成有开口部28a。这样，通过利用各间隔壁27、28间隔各处理区31～33，能够隔开各处理区31～33间的气氛。另外，在修理处理区31～33中的例如一个处理区时，不会对其他处理区31～33产生影响。结果，在对各处理区31～33进行修理等的情况下，不用使液处理装置10整体停止运转，能够继续执行处理。
接下来，说明第1梭式臂A1和第2梭式臂A2。首先说明第1梭式臂A1，例如如图5和图6所示，在第1处理区31的下部侧的液处理单元4与上部侧的液处理单元4之间，第1梭式臂A1设置在不与处理臂D11、D12干涉的位置上。详细而言，例如在架单元U1的与输送路径34b面对的壁面上，第1梭式臂A1安装在下部侧的液处理单元4的上部侧的距离该液处理单元4最近的位置上。并且，用于保持晶圆W的背面侧周缘的保持臂61能够沿基台62进退自如，并且该基台62能够在旋转机构64的作用下在支承基体63上绕铅垂轴线旋转，此外上述支承基体63能够沿设置在架单元U1的壁面上的导轨65移动自如。并且，第1梭式臂A1经由开口部27a与交接架单元U7的第2交接台35a交接晶圆W。
另外，例如，如图5和图6所示，第2梭式臂A2能够以横跨第1处理区31和第2处理区32的方式进行移动，在上述区31、32的下部侧的液处理单元4与上部例的液处理单元4之间，第2梭式臂A2设置在不与处理臂D11、D12、D21、D22干涉的位置上。在本例中，例如第2梭式臂A2的导轨65横跨架单元U1和架单元U3地设置，该梭式臂A2的导轨65安装在梭式臂A1的导轨65所在的位置的上部侧且位于上部侧的液处理单元4的下方。该梭式臂A2除了以横跨架单元U1和架单元U3的壁面的方式设置导轨65之外，该第2梭式臂A2的其他结构与上述第1梭式臂A1相同。
这样，第2梭式臂A2为了在交接区2的第3交接台23与第3处理区33的第3交接台36a之间直接输送晶圆W，通过第1处理区31和第2处理区32。因此，将形成在第1处理区31与第2处理区32之间的间隔壁27上的开口部27a形成为可供第2梭式臂A2通过的大小。第2梭式臂A2经由开口部28a与交接架单元U8的第3交接台36a交接晶圆W。此外，在第2处理区32的交接架单元U7上也形成有可供第2梭式臂A2通过的区域。
当上述第1梭式臂A1和第2梭式臂A2与交接台之间交接晶圆W时，保持臂61稍稍上升或下降，而不是支承基体63升降，因此如图5所示，上述第1梭式臂A 1和第2梭式臂A2能够不会干涉上述处理臂D11、D12、D21、D22地在上层处理臂D11、D21与下层处理臂D12、D22之间的区域沿图3中的X方向移动自如。
此外，在本实施方式中，在第2梭式臂A2的上部沿第2梭式臂A2的导轨65设置有梭式臂用隔壁111。另外，在第2梭式臂A2的下部沿第2梭式臂A2的导轨65设置有梭式臂用隔壁112。此外，在第1梭式臂A1的下部沿第1梭式臂A1的导轨65设置有梭式臂用隔壁113。由此，第1梭式臂A1和第1梭式臂A1的导轨65设置在下述空间内，即，由梭式臂用隔壁112和梭式臂用隔壁113形成且与处理区31a、处理区31b隔开的空间。另外，第2梭式臂A2和第2梭式臂A2的导轨65设置在下述空间内，即、由梭式臂用隔壁111和梭式臂用隔壁112形成且与处理区31a、处理区31b、处理区32a、处理区32b隔开的空间。
这样，通过利用梭式臂用隔壁111～113使各梭式臂A1、A2与各处理区31a、31b、32a、32b分隔开，也能够将各处理区31a、31b、32a、32b间的气氛隔开。因此，在修理处理区31a、31b、32a、32b中的例如一个处理区时，能够在隔开的空间内输送晶圆W，且由于各处理区31a、31b、32a、32b彼此也是隔开的，因此不会影响正在运转的其他处理区31a、31b、32a、32b。结果，不用使液处理装置10整体停止运转，能够继续执行处理。
接下来，参照图7说明上述液处理单元4的结构。液处理单元4是用于对晶圆W进行单片式处理的处理单元，包括：外腔室41，其形成用于对晶圆W执行液处理、冲洗处理、离心干燥的各处理的密闭的处理空间；晶圆保持机构43，其设置在该外腔室41的内部、使晶圆W在大致保持水平的状态下旋转；喷嘴臂44，其用于将液体供给到被晶圆保持机构43保持的晶圆W的上表面侧；内部杯型构件42，其围绕晶圆保持机构43地设置在外腔室41内，用于接受自旋转的晶圆W飞散到周围的液体。
外腔室41设置在与彼此相邻的另一液处理单元4区分开的壳体内，利用所对应的处理臂D11～D32经由未图示的晶圆搬入口将晶圆W搬入到该壳体内或自该壳体搬出晶圆W。在图7中，附图标记46表示用于将积存在外腔室41的底面的DIW等排水排出的排出管线，附图标记47表示用于将外腔室41内的气氛排出的排气管线。另外，在晶圆保持机构43的内部形成有液体供给通路48，能够经由该液体供给通路48将液体供给到旋转的晶圆W的下表面上。
喷嘴臂44在顶端部具有液体供给用的喷嘴，喷嘴臂44能够利用未图示的驱动机构在被晶圆保持机构43保持的晶圆W的中央侧的上方位置与设置在例如外腔室41的外部的待机位置之间移动。内部杯型构件42在围绕被晶圆保持机构43保持的晶圆W的处理位置与退避到该处理位置下方的退避位置之间升降，起到下述作用，即，接住被供给到旋转的晶圆W的表面的各种液体，然后经由被设置在内部杯型构件42的底面上的排液管线45将这些液体排出到液处理单元4的外部。
接下来，说明用于向各液处理单元4供给液体的供给机构，设置在喷嘴臂44上的喷嘴与上表面侧供给管线71相连接，该上表面侧供给管线71分支成IPA供给管线72和液体供给中间管线73。IPA供给管线72借助质量流量控制器72a与IPA供给部72b相连接，该IPA供给部72b起到下述作用，即、将利用较高的挥发性来干燥晶圆W的IPA(异丙醇)供给到晶圆W的上表面侧。
上述液体供给中间管线73借助切换阀73a分支成3个系统的液体供给管线74、75、76，上述液体供给管线74与DIW供给部74a相连接，该DIW供给部74a用于供给DIW(DeIonizedWater，去离子水)作为将残留在液处理后的晶圆W上的稀氢氟酸溶液(以下称作DHF(Dilutde Hydro Fluoric acid，稀释的氢氟酸)溶液)、SC1溶液(氨与双氧水的混合液)除去的冲洗液。另外，液体供给管线75与SC1供给部75a相连接，该SC1供给部75a用于供给SC1溶液作为将晶圆W表面的微粒、有机性污染物质除去的药液，另外，液体供给管线76与DHF供给部76a相连接，该DHF供给部76a供给DHF溶液作为将晶圆W表面的自然氧化膜除去的酸性药液。
另外，液体供给中间管线73借助下表面侧供给管线77与用于将液体供给到晶圆W的下表面的液体供给通路48相连接。在图7中，附图标记78a、78b表示用于对供给到喷嘴臂44侧、晶圆保持机构43侧的各液体供给量进行调整的质量流量控制器。
如图2所示，控制部8与液处理装置10相连接。控制部8例如由具有CPU(中央处理器)和存储部的计算机构成，在存储部中的每个制程程序中记录有程序，在该程序中编入有与该液处理装置10的作用及以下动作有关的控制的步骤(命令)组，该动作是在将晶圆W搬入到各处理区31～33的液处理单元4中而进行液处理之后将液处理后的晶圆W收纳在搬运器C中的动作。上述程序例如存储在硬盘、光盘、磁盘、存储卡等存储介质中，借助该存储介质被安装在计算机中。
例如上述制程程序用于指示在处理区31～33的哪个处理区中对某批量的晶圆W进行什么样的液处理。针对例如在利用处理区31～33进行相同液处理的情况、利用处理区31～处理区33进行不同液处理的情况的各种情况，制作制程程序。这里，在液处理温度不同的情况下、液处理时间不同的情况下，即使药液相同，也视作不同液处理。
接下来说明本发明的液处理装置10的作用，首先以在第1处理区31～第3处理区33中进行相同液处理的情况为例进行说明。利用搬入搬出臂B将自外部被搬入到搬运器载置区S1上的搬运器C内的晶圆W交接到交接区2的交接台上。此时，由于在各处理区31～33中分别设置有8台液处理单元，因此以例如先将8张晶圆W输送到第1处理区31中、然后将8张晶圆W输送到第2处理区32中、接着将8张晶圆W输送到第3处理区33中的方式，将相同批量的晶圆W分开输送到第1处理区31～第3处理区33中。
此时，在将晶圆W输送到第1处理区31中时，由于在上层处理区31a和下层处理区31b中各设置有4台液处理单元4，因此针对搬运器C内的晶圆W，利用搬入搬出臂B将4张晶圆W输送到交接区2中的上层第1交接台21a上、将4张晶圆W输送到下层第1交接台21b上。然后，在第1处理区31中，上层处理臂D11自上层第1交接台21a接受晶圆W而将该晶圆W输送到规定的液处理单元4中，在该液处理单元4中进行规定的液处理。利用上层处理臂D11将液处理后的晶圆W送回到上层第1交接台21a上。
另外，在下层处理区31b中，下层处理臂D12自下层第1交接台21b接受晶圆W而将该晶圆W输送到规定的液处理单元4中，在该液处理单元4中进行规定的液处理。利用下层处理臂D12将液处理后的晶圆W送回到下层第1交接台21b上。然后，利用搬入搬出臂B将载置在第1交接台21a、21b上的液处理后的晶圆W送回到原来的搬运器中。
另外，在将晶圆W输送到第2处理区32中时，利用搬入搬出臂B将搬运器C内的晶圆W交接到交接区2中的第2交接台22上。然后，利用第1梭式臂A1接受该交接台22上的晶圆W，将该晶圆W直接输送到第2处理区32的第2交接台35a上。利用上下输送机构E1将该第2交接台35a上的晶圆W依次交接到上层台35b和下层台35c上。然后，利用上层处理臂D21将上层台35b上的晶圆W输送到上层处理区32a的液处理单元4中，进行规定的液处理。利用上层处理臂D21将液处理后的晶圆W输送到上层台35b上，然后利用上下输送机构E1将该晶圆W交接到第2交接台35a上。
另一方面，利用下层处理臂D22将下层台35c上的晶圆W输送到下层处理区32b的液处理单元4中，利用下层处理臂D22将液处理后的晶圆W输送到下层台35c上，利用上下输送机构E1将该晶圆W交接到第2交接台35a上。利用第1梭式臂A1将第2交接台35a上的液处理后的晶圆W输送到交接区2的第2交接台22上，然后利用搬入搬出臂B将该晶圆W送回到原来的搬运器C中。
同样，在将晶圆W输送到第3处理区33中时，利用搬入搬出臂B将搬运器C内的晶圆W交接到交接区2的第3交接台23上。然后，利用第2梭式臂A2接受该交接台23上的晶圆W，将该晶圆W直接输送到第3处理区33的第3交接台36a上。利用上下输送机构E2将该第3交接台36a上的晶圆W依次交接到上层台36b和下层台36c上。然后，利用上层处理臂D31将上层台36b上的晶圆W输送到上层处理区33a的液处理单元4中，进行规定的液处理。利用上层处理臂D31将液处理结束后的晶圆W输送到上层台36b上，然后利用上下输送机构E2将该晶圆W交接到第3交接台36a上。
另一方面，利用下层处理臂D32将下层台36c上的晶圆W输送到下层处理区33b的液处理单元4中。利用下层处理臂D32将液处理结束后的晶圆W输送到下层台36c上，然后利用上下输送机构E2将该晶圆W交接到第3交接台36a上。利用第2梭式臂A2将第3交接台36a上的液处理后的晶圆W直接输送到交接区2的第2交接台22上，然后利用搬入搬出臂B将该晶圆W送回到原来的搬运器C中。
在上述说明中，在如上所述那样在将晶圆W输送到第1处理区31的所有液处理单元中后，可以先将晶圆W输送到第2处理区32的所有液处理单元中、然后再将晶圆W输送到第3处理区33中，也可以依次将晶圆W输送到第2处理区32和第3处理区33中。可以依据液处理单元中的处理时间、晶圆W的处理张数等适当地决定晶圆W的输送顺序。
这里，以设置在第1处理区31的上层处理区31a中的液处理单元4为例说明在各个液处理单元4中进行的液处理的一例。在该上层处理区31a中，自上层台35b接受了晶圆W的处理臂D11进入到一个液处理单元4中，将该晶圆W交接到晶圆保持机构43上。然后，使喷嘴臂44移动至晶圆W的中央侧的上方位置，且使内部杯型构件42上升至处理位置。然后，一边利用晶圆保持机构43使晶圆W旋转，一边利用喷嘴和晶圆保持机构43侧的药液供给通路48将SC1溶液供给到晶圆W的上下表面两侧。由此，在晶圆W上形成药液的液膜而对晶圆W进行碱性药液清洗处理。
在碱性药液清洗处理结束时，将内部杯型构件42移动到退避位置，并且向喷嘴和晶圆保持机构43的药液供给通路48供给DIW，从而执行将晶圆W表面的SC1液体除去的冲洗处理。在结束了冲洗处理时，执行离心干燥，然后使内部杯型构件42再次上升至处理位置，一边使晶圆W旋转一边利用喷嘴和晶圆保持机构43的药液供给通路48将DHF溶液供给到晶圆W的上下表面上。由此，在晶圆W的上述上下表面上形成DHF溶液的液膜而进行酸性药液清洗处理。然后，在经过了规定的时间后，使内部杯型构件42下降至退避位置，将药液的供给系统切换成纯水而再次对晶圆W进行冲洗。
接着使内部杯型构件42上升至处理位置，一边使晶圆W旋转一边将IPA供给到液处理单元4的上表面上，执行IPA干燥处理，该IPA干燥处理利用了IPA的挥发性。由此，能够将残留在晶圆W表面上的冲洗处理后的纯水全部除去。然后，使内部杯型构件42退避至退避位置，打开未图示的搬入搬出口，使处理臂D11进入液处理单元4的内部而将处理后的晶圆W搬出，将该晶圆W交接到上层台35b上。
采用上述实施方式，该液处理装置10具备第1处理区31、第2处理区32和第3处理区33，利用第1梭式臂A1、第2梭式臂A2将借助搬入搬出臂B自基板搬入区交接来的晶圆W分别直接输送到第2处理区32和第3处理区33中。因此，能够将基板搬入区的晶圆W快速输送到第2处理区32和第3处理区33中，所以能够提高生产率。
也就是说，由于梭式臂A1、A2是专门用于在交接区2与各处理区32、33之间输送晶圆W的输送机构，因此不会干涉处理臂D将晶圆W输送到其他处理区中，能够独立地输送晶圆W。因此，能够自交接区2高速地将晶圆W交接到第2处理区32和第3处理区33中，所以如上所述那样能够提高生产率。
另外，由于能够如上所述那样向第1处理区31～第3处理区33独立地输送晶圆W，因此即使一个处理区发生了不良情况，仍能够在其他处理区中继续进行处理。例如，在第1处理区31发生不良情况时，仍能够将晶圆W输送到第2处理区32和第3处理区33中进行处理，在第2处理区32发生不良情况时，仍能够将晶圆W输送到第1处理区31和第3处理区33中进行处理。以下述方式实现上述操作，即，例如在控制部8中，当处理区中发生了不良情况时，控制部8停止对发生了不良情况的处理区的处理臂进行驱动，并且控制搬入搬出臂B的晶圆W的交接动作，以不在交接区2中将晶圆输送到发生了不良情况的处理区的交接台上。
这样，即使在一个处理区中发生了不良情况，仍能够在其他处理区中继续进行处理，因此不用使装置整体停止运转，能够抑制装置的运转率下降。
此外，由于能够向第1处理区31～第3处理区33独立地输送晶圆W，因此能够根据晶圆W的处理张数选择所要运转的处理区。例如在晶圆W的处理张数较少的处理中，可以只使第1处理区31运转或只使第1处理区31和第2处理区32运转。在该情况下，例如在控制部8中，制作只使用第1处理区31的制程程序、只使用第1处理区31和第2处理区32的制程程序，通过选择上述制程程序，能够控制对搬入搬出臂B、处理臂D11、D12、D21、D22、上下输送机构E1、所对应的液处理单元的驱动。在该情况下，存在未运转的处理区，由于不用使处理臂D进行不必要的移动，因此能够降低运转成本。
此外，在上述实施方式中，第2处理区32和第3处理区33的结构相同，这样通过增设相同结构的处理区，能够进一步增加液处理单元的数量。在上述那样增设新的处理区时，例如在第2梭式臂A2的上方侧且与第1处理区31～第3处理区33中的上层处理臂不干涉的位置上设置梭式臂，该梭式臂专门用于在交接区2与新的处理区之间直接输送晶圆W。
另外，在本发明的液处理装置10中，如上所述那样也可以在第1处理区31～第3处理区33中进行不同的液处理。在该情况下，如上所述，在制程程序中记载将批量的晶圆输送到哪个处理区中、然后在该处理区中进行什么样的液处理，因此能够将批量的晶圆输送到对应的处理区中。
当在第1处理区31～第3处理区33中进行各不相同的液处理的情况下，例如以如下方式将搬运器C1～C3内的各晶圆W输送到对应的处理区31～33中，即，在第1处理区31中对搬运器C1内的晶圆1进行液处理、在第2处理区32中对搬运器C2内的晶圆2进行液处理、在第3处理区33中对搬运器C3内的晶圆3进行液处理。
此时，可以先将搬运器C1内的所有晶圆W1依次交接到第1处理区31中而进行规定的液处理，然后将液处理后的晶圆W1送回到搬运器C1内，之后将搬运器C2(C3)内的所有晶圆W2(W3)依次交接到第2处理区32(第3处理区33)中而进行规定的液处理，然后将液处理后的晶圆W2(W3)送回到搬运器C2(C3)内。另外，也可以先将搬运器C1内的晶圆W1交接到第1处理区31内的所有液处理单元4中，然后将搬运器C2(C3)内的晶圆W2依次交接到第2处理区32(第3处理区33)中，从而在所有的处理区31～33中同时进行不同的液处理。此时，可以先将晶圆W输送到第2处理区32的所有液处理单元中、然后再将晶圆W输送到第3处理区33中，也可以将晶圆W依次输送到第2处理区32和第3处理区33中。可以依据液处理单元中的处理时间、晶圆W的处理张数等适当地决定晶圆W的输送顺序。
在上述实施方式中，由于能够在第1处理区31～第3处理区33中进行各不相同的处理，因此能够依据所要进行的处理选择要用的处理区、例如使用一个处理区对处理张数较少的批量的晶圆W进行处理等，从而能够提高装置的运转率。
在上述说明中，如图8和图9所示，本发明的第1处理区的结构也可以与第2处理区和第3处理区相同。在本例中，第1处理区30与搬运器载置区1的后段相连接。并且，在第1处理区30中，在可供搬运器载置区1的搬入搬出臂B接近的区域中设置有交接架单元U0，该交接架单元U0配置有多层交接台，在该交接架单元U0中设置有能够与上述搬入搬出臂B交接晶圆W的第1交接台20。
在该交接架单元U0的上层侧设置有上层台30a，以能够将晶圆W交接到上层处理臂D11上，在该交接架单元U0的下层侧设置有下层台30b，以能够将晶圆W交接到下层处理臂D12上。另外，能够利用上下输送机构E0在交接架单元U0的第1交接台20、上层台30a以及下层台30b之间交接晶圆W。在本例中，搬运器载置区1构成基板搬入区。另外，与搬入搬出臂B交接晶圆W的第2交接台22和第3交接台23设置在第1处理区30的交接架单元U0中。本例的其他结构与上述实施方式相同，对于同一构成部分标注同一附图标记。
在该实施方式中，在将晶圆交接到第1处理区30中的情况下，对于自外部被搬入到搬运器载置区S1中的搬运器C内的晶圆W，利用搬入搬出臂B将该晶圆W交接到第1处理区30的第1交接台20上。利用上下输送机构E0将该交接台20上的晶圆W轮流交接到上层台30a和下层台30b上。然后，利用上层处理臂D11将上层台30a上的晶圆W输送到上层处理区31a的液处理单元4中，且利用下层处理臂D12将下层台30b上的晶圆W输送到下层处理区31b的液处理单元4中，分别对各晶圆W进行规定的液处理。利用各处理臂D11、D12将液处理结束后的晶圆W输送到上层台30a或下层台30b上，然后利用上下输送机构E0将该晶圆W交接到第1交接台20上，利用搬入搬出臂B送回到搬运器C中。
另外，在将晶圆W输送到第2处理区32(第3处理区33)中时，利用搬入搬出臂B将搬运器C内的晶圆W交接到第1处理区30的第2交接台22(第3交接台23)上。然后，利用第1梭式臂A1(第2梭式臂A2)接受该交接台22(23)上的晶圆W，将该晶圆W直接输送到第2处理区32的第2交接台35a(第3处理区33的第3交接台36a)上。之后的操作与上述实施方式相同。
在该种结构中，搬入搬出臂B的上下方向的移动距离较短即可，且能够以相同的结构构成第1处理区30～第3处理区33中的液处理单元、交接架单元、处理臂，因此具有容易设计、制造的优点。
此外，如图10和图11所示，本发明也可以沿上下方向层叠地设置第1处理区～第3处理区。在图10和图11中，附图标记91表示搬运器载置区，附图标记92表示交接区，利用该搬运器载置区91和交接区92构成基板搬入区。另外，图中的附图标记90表示构成容器载置部的搬运器载置部。在交接区92的后段自下方按照第1处理区93、第2处理区94、第3处理区95的顺序以层叠的方式设置有上述各处理区。
在上述交接区92中沿搬运器C的配置方向(图10中的Y方向)并列地设置有第1交接台96、第2交接台97a和第3交接台98a，上述第1交接台96用于自构成交接机构的搬入搬出臂B将晶圆W交接到第1处理区93中，上述第2交接台97a用于自搬入搬出臂B将晶圆W交接到第2处理区94中，上述第3交接台98a用于自搬入搬出臂B将晶圆W交接到第3处理区95中。在本例中，搬入搬出臂B能够进退自如、能够绕铅垂轴线旋转自如且能够沿左右方向(图10中的Y方向)移动自如。
另外，在交接区92中的第2交接台97a的上方侧且与第2处理区94相对应的位置上设置有上方侧交接台97b。此外，在该交接区92中还设置有第1直接输送机构F1，该第1直接输送机构F1用于在该第2交接台97a与上方侧交接台97b之间直接输送晶圆W。
此外，在交接区92中的第3交接台98a的上方侧且与第3处理区95相对应的位置上设置有上方侧交接台98b。并且，在该交接区92中还设置有第2直接输送机构F2，该第2直接输送机构F2用于在该第3交接台98a与上方侧交接台98b之间直接输送晶圆W。上述第1直接输送机构F1和第2直接输送机构F2的用于保持晶圆W的保持臂99能够进退自如、且能够沿上下方向移动自如。
另一方面，在第1处理区93、第2处理区94和第3处理区95中设置有用于对各个晶圆W进行处理的多个处理单元100以及用于将晶圆W交接到上述处理单元100中的基板输送机构D1～D3。并且，在第1处理区93～第3处理区95中，能够利用基板输送机构D1～D3在所对应的交接台96、上方侧交接台97b、98b之间交接晶圆W。
在该实施方式中，沿上下方向配置第1处理区93～第3处理区95，“自基板搬入区侧依次配置”是指自基板搬入区的交接机构(搬入搬出臂B)所能接近的区域依次配置。在该实施方式中，由于搬入搬出臂B不沿上下方向移动，因此该臂B所能接近的区域是能与第1处理区93的处理臂D1交接晶圆W的区域，自该区域朝向上方侧依次配置第2处理区94和第3处理区95。
在该种结构中，利用搬入搬出臂B将搬运器C内的晶圆W依次交接到第1交接台96、第2交接台97a、第3交接台98a上，利用第1处理区93的基板输送机构D1接受第1交接台96上的晶圆W而将该晶圆W交接到第1处理区93内。另外，利用第1直接输送机构F1将第2交接台97a上的晶圆W输送到上方侧交接台97b上，然后利用第2处理区94的基板输送机构D2接受该晶圆W而将该晶圆W交接到第2处理区94内。此外，利用第2直接输送机构F2将第3交接台98a上的晶圆W输送到上方侧交接台98b上，然后利用第3处理区95的基板输送机构D3接受该晶圆W而将该晶圆W交接到第3处理区95内。
在上述实施方式中，由于也是利用第1直接输送机构F1和第2直接输送机构F2将晶圆W自交接区92直接输送到第2处理区94和第3处理区95中，因此能够顺利地将晶圆W交接到各处理区中，从而能够提高生产率。另外，由于能够向各处理区93～95独立地输送晶圆W，因此即使在一个处理区发生了不良情况时也能够在其他处理区中继续处理晶圆W，从而能够抑制装置的运转率下降。另外，在该实施方式中，由于层叠设置有多层处理区，因此即使增加液处理单元的数量，也能够获得可以抑制装置的所占空间变大的效果。
在上述说明中，在上述结构中组装有结构相同的液处理单元作为处理单元，但也可以在一个处理区中组装用于清洗晶圆W的表面侧的表面清洗单元、用于清洗晶圆W的背面侧的背面清洗单元以及晶圆W的翻转单元等结构不同的处理单元。但需要注意的是，组装在第1～第3处理区中的处理单元的种类、数量、布局是相同的。
另外，在上述实施方式中直接输送机构的保持臂为一个，但也可以设置多个保持臂，从而能够自一个交接台同时接受多个晶圆W而将这些晶圆W交接到另一个交接台上。
此外，用于将晶圆W搬入到搬运器C中或自搬运器C搬出晶圆W的搬入搬出臂B也可以设置多个保持臂12。
此外，在上述实施方式中，在交接架单元U7、U8的上层台35b、36b、下层台35c、36c以及第2交接台35a、第3交接台36a、交接区2中的交接台22、23上均只能载置1张晶圆W，但也可以在上述交接台上以多层的方式载置多张晶圆W，还可以在上下输送机构所能接近的区域中设置晶圆W的缓冲部。
此外，也可以不设置交接台，而是利用保持臂彼此直接在基板搬入区的搬入搬出臂B与梭式臂A1、A2(第1直接输送机构F1、第2直接输送机构F2)之间交接晶圆W。
另外，使用流体的处理并不限定于上述液处理，本发明也可以应用在例如通过将HMDS(六甲基二硅胺烷)等的蒸汽供给到晶圆W上而对晶圆W的表面进行疏水化处理的处理装置中。

Claims (11)

1.一种基板处理装置，其特征在于，该装置包括：
基板搬入区，其包括容器载置部和交接机构，该容器载置部用于载置基板输送容器，该基板输送容器收纳有基板，该交接机构用于将基板交接到被载置在该容器载置部上的基板输送容器中；
第1处理区、第2处理区和第3处理区，它们包括用于对基板进行处理的多个处理单元和用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构，自上述基板搬入区侧依次配置有上述第1处理区、第2处理区和第3处理区；
第1交接台，其用于自上述交接机构将基板交接到上述第1处理区中；
第1直接输送机构，其用于将自上述交接机构接受的基板直接输送到上述第2处理区中；
第2直接输送机构，其用于将自上述交接机构接受的基板直接输送到上述第3处理区中。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
横向配置各个上述第1处理区、第2处理区和第3处理区。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第2处理区具有交接台，该交接台用于与上述第1直接输送机构之间交接基板；
上述第3处理区具有交接台，该交接台用于与上述第2直接输送机构之间交接基板。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第1处理区、第2处理区和第3处理区分别具有彼此层叠设置的上层处理区和下层处理区；
上述上层处理区和下层处理区分别包括用于对各基板进行处理的多个处理单元和用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构；
上述第2处理区和第3处理区分别包括上层台、下层台和上下输送机构，上述上层台利用上述上层处理区的基板输送机构交接基板，上述下层台利用上述下层处理区的基板输送机构交接基板，上述上下输送机构将利用上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板交接到上述上层台或下层台上。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第1处理区、第2处理区和第3处理区分别具有彼此层叠设置的上层处理区和下层处理区；
上述上层处理区和下层处理区分别包括用于对各基板进行处理的多个处理单元和用于将基板交接到上述处理单元中的基板输送机构；
上述第2处理区和第3处理区分别包括上层台、下层台、上下输送机构和交接台，上述上层台利用上述上层处理区的基板输送机构交接基板，上述下层台利用上述下层处理区的基板输送机构交接基板，上述上下输送机构将利用上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板交接到上述上层台或下层台上，上述交接台用于在上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构与上述上下输送机构之间交接由上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构输送来的基板。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置在上述基板搬入区与上述第1处理区之间具有交接区；
上述交接区包括上述第1交接台、第2交接台和第3交接台，上述第2交接台用于在上述交接机构以及第1直接输送机构之间交接基板，上述第3交接台在上述交接机构与第2直接输送机构之间交接基板。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在上述各处理区间设置有间隔壁，在上述间隔壁上设置有开口，该开口能供上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构将基板交接到各处理区中。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在上述第1处理区与上述第2处理区之间设置有间隔壁，在上述间隔壁上设置有开口，该开口能供上述第1直接输送机构将基板交接到上述第2处理区中、且能供上述第2直接输送机构通过。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在上述第1交接台与设置在上述第1处理区内的上述基板输送机构之间交接基板。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第1直接输送机构或上述第2直接输送机构能够同时输送多张基板。
11.根据权利要求1～11中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第1直接输送机构和上述第2直接输送机构在各自的上方和下方设置有隔壁。
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