JP2002289573A

JP2002289573A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2002289573A
Application number: JP2001085549A
Authority: JP
Inventors: Koji Hasegawa; 公二長谷川
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】基板処理装置をコンパクトにし、余分な純水も
不要で、基板での乾燥を抑制する。【解決手段】ウエハＷに所定の処理を行う基板処理装置
において、薬液により基板に薬液処理を行うための領域
Ａの薬液処理槽１２と、ＩＰＡを供給してウエハＷに乾
燥処理を行う領域Ｃと、領域Ａから領域ＣへウエハＷの
搬送を行う搬送機構４０と、領域Ａと領域Ｃとの間に配
置され、搬送機構４０により搬送されているウエハＷに
純水を供給して純水処理を行うための領域Ｂと、を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示用のガラス基板、フォトマスク用の基板等の基板
に、フッ酸（ＨＦ）等の薬液による薬液処理、純水によ
る純水処理、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有
機溶剤による乾燥処理等の所定の処理を行う基板処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板に所定の処理を行う基板
処理装置として、処理槽に処理液である薬液や純水を貯
溜し、この処理液に基板を浸漬して処理を行う方法があ
る。

【０００３】図３は、このような浸漬処理を行う従来の
基板処理装置の一例を示す図である。この基板処理装置
は、基板Ｗをキャリア１１０に格納して載置しておくイ
ンデクサ部１００、基板Ｗに対して薬液により薬液処理
を行う薬液処理部２００、乾燥処理直前の基板Ｗに対し
て純水により純水処理を行う純水処理部３００、基板Ｗ
に対して乾燥処理を行う乾燥処理部４００、及びこれら
の構成間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット５００を備え
ている。

【０００４】薬液処理部２００では、薬液処理槽２１０
に薬液を貯溜することができ、薬液処理槽内の薬液に浸
漬された基板Ｗには、フッ酸等の各種薬液処理、通常レ
ベルの洗浄処理等が行われる。また、純水処理部３００
では、純水処理槽３１０に純水を貯溜することができ、
純水処理槽内の純水に浸漬された基板には、乾燥処理直
前の最終の洗浄処理が行われる。さらに、乾燥処理部４
００では、基板Ｗを高速に回転することで、基板Ｗに付
着している純水が取り除かれる。

【０００５】このような構成により、基板Ｗはインデク
サ部１００から薬液処理部２００及び純水処理部３００
へと順に搬送されて、薬液処理、純水処理が施され、さ
らに乾燥部４００にて基板Ｗが高速に回転されることに
より乾燥されて乾燥処理が施される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の基板処理装置によれば、インデクサ部１００か
ら薬液処理部２００、純水処理部３００、及び乾燥処理
部４００とそれぞれの処理部を設けているため、基板処
理装置としてスペースをとるという問題がある。特に、
水洗処理槽２００を別途設けている点がスペースをとる
大きな問題となっている。

【０００７】また、純水処理部３００の純水処理槽３１
０では、槽内の純水を常時補充しながら洗浄したり、純
水処理槽３１０を洗浄するための余分な純水が必要なた
めに、純水処理の処理時間がかかり、また、余分な純水
量が必要であるという問題もある。

【０００８】さらに、純水処理部３００から乾燥処理部
４００へ、搬送ロボット５００で基板Ｗが搬送されてい
る途中に、基板Ｗが不均一に乾燥されてしまい、乾燥ム
ラが発生するという問題もある。

【０００９】本発明は、かかる事情を鑑みてなされたも
のであって、基板処理装置をコンパクトにし、余分な純
水も不要で、基板に対する不均一な乾燥を抑制する基板
処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の基板処理装置は、基板に所定
の処理を行う基板処理装置において、薬液により基板に
薬液処理を行う薬液処理部と、有機溶剤を供給して基板
に乾燥処理を行う乾燥処理部と、前記薬液処理部から前
記乾燥処理部へ基板の搬送を行う搬送手段と、前記薬液
処理部と前記乾燥処理部との間に配置され、前記搬送手
段により搬送されている基板に純水を供給して純水処理
を行う純水処理部と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項２に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記純水処理
部が、前記搬送手段により搬送されている基板の上方か
ら純水を供給する純水供給部と、前記搬送手段により搬
送されている基板の下方で基板に供給された純水を受け
止める受止部とを有することを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３に記載の基板処理装置は、
請求項２に記載の基板処理装置において、前記薬液処理
部、前記搬送手段、前記乾燥処理部、前記純水処理部を
収納する筐体をさらに備え、前記純水供給部及び受止部
によって、前記筐体内における前記薬液処理部を含む薬
液処理領域と、前記筐体内における前記乾燥処理部を含
む乾燥処理領域とに区分されることを特徴とするもので
ある。

【００１３】また、請求項４に記載の基板処理装置は、
請求項３に記載の基板処理装置において、前記純水供給
部が、前記受止部へ純水を供給することにより、前記薬
液処理領域の雰囲気と前記乾燥処理領域の雰囲気とを遮
断させることを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項５に記載の基板処理装置は、
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置におい
て、前記搬送手段が、基板を保持した状態で前記純水供
給部から前記受止部へ供給されている純水を通過し、有
機溶剤の雰囲気に満たされた前記乾燥処理領域へ基板を
搬入させることを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項６に記載の基板処理装置は、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の基板処理装置
において、前記薬液処理部が、薬液を貯溜するととも
に、基板を薬液に浸漬させるための薬液処理槽を備えた
ことを特徴とするものである。

【００１６】さらに、請求項７に記載の基板処理装置
は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の基板処理
装置において、前記乾燥処理部が、基板に有機溶剤を供
給するための有機溶剤供給手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る基板処理装置の実施の形態について説明する。図１
は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成
を示す図である。

【００１８】この基板処理装置は、基板の一種であるウ
エハＷに対して、薬液処理、純水処理等の洗浄処理、お
よび乾燥処理を行うための洗浄装置で、複数枚（例え
ば、５０枚）のウエハＷに対する、かかる各種の処理を
行うための処理チャンバ１を備えている。この処理チャ
ンバ１内は、ウエハＷに対してフッ酸（ＨＦ）等の薬液
により薬液処理を行うための領域（薬液処理部）Ａと、
ウエハＷに対して有機溶剤であるイソプロピルアルコー
ル（以下、「ＩＰＡ」とする）により乾燥処理を行うた
めに領域（乾燥処理部）Ｃとに区分されている。なお、
処理チャンバ１は本発明に係る筐体に相当する。

【００１９】領域Ａ側の処理チャンバ１の上面には、処
理チャンバ１内げのウエハＷの搬入を行うための開口１
０が形成されている。そして、開口１０を開閉するため
に開閉蓋１１が設けられている。また、処理チャンバ１
内の領域Ａには、薬液を貯溜するとともに、薬液にウエ
ハＷを浸漬させてウエハＷに薬液処理を行うための薬液
処理槽１２が設けられている。薬液に対するウエハＷの
処理としては、洗浄処理以外にもエッチング処理が考え
られる。

【００２０】処理チャンバ１外の領域Ａの上方の位置
（図示省略）から処理チャンバ１内の領域ＡへウエハＷ
を搬送するリフター装置１４が設けられている。このリ
フタ装置１４は、背板１４ａと、この背板１４ａに対し
て垂直方向に設けられ、ウエハＷの下部を保持する３本
の保持部１４ｂとを備えている。この保持部１４ｂの上
側には、ウエハＷを保持するための複数の溝部（図示省
略）が形成されている。

【００２１】領域Ｃ側の処理チャンバ１の上面には、処
理チャンバ１からウエハＷの搬出を行うための開口２０
が形成されている。そして、開口２０を開閉するために
開閉蓋２１が設けられている。また、処理チャンバ１内
の領域Ｃには、領域ＣにあるウエハＷに、矢印ＡＲ１に
示すように、ＩＰＡを供給してウエハＷを乾燥させるた
めに、上部に２つのＩＰＡ供給ノズル２２が設けられて
いる。

【００２２】このＩＰＡ供給ノズル２２は、互いに平行
に配置されており、ＩＰＡを供給するための複数の吐出
孔２１ａが形成されている。また、ＩＰＡ供給ノズル
２２は、ＩＰＡ供給配管２４を介して、ＩＰＡ供給源２
３と連通接続されている。このＩＰＡ供給配管２４に
は、ＩＰＡ供給ノズル２２からのＩＰＡの供給及びその
停止を制御する開閉弁２５が設けられている。

【００２３】また、領域Ｃの底部には、ウエハＷに供給
されたＩＰＡを領域Ｃ外へ排出するための排出口２６が
形成されている。この排出口２６には、ＩＰＡ排出配管
２７が接続されている。このＩＰＡ排出配管２７には、
領域ＣからのＩＰＡの排出及びその停止を制御する開閉
弁２８が設けられている。

【００２４】処理チャンバ１内の領域Ｃから処理チャン
バ１外の領域Ｃの上方の位置（図示省略）へウエハＷを
搬送するリフター装置２９が設けられている。このリフ
タ装置２９は、背板２９ａと、この背板２９ａに対して
垂直方向に設けられ、ウエハＷの下部を保持する３本の
保持部２９ｂとを備えている。この保持部２９ｂの上側
には、ウエハＷを保持するための複数の溝部（図示省
略）が形成されている。

【００２５】処理チャンバ１内の領域Ａと領域Ｂとの間
には、純水処理部Ｂが配置されている。この純水処理部
Ｂには、処理チャンバ１の上壁から下方へ突出するよう
に処理チャンバ１の上壁に形成された突出部３０と、突
出部３０の下方の位置において処理チャンバ１の底面に
取り付けられ、純水を回収するための回収槽３１とが、
それぞれ設けられている。この突出部３０と回収槽３１
とにより、薬液処理を行うための処理チャンバ１の領域
Ａと、乾燥処理を行うための処理チャンバ１の領域Ｃと
に大きく区分される。

【００２６】この突出部３０の下端には、純水を吐出す
るためのスリット状の吐出孔３２が形成されており、こ
の吐出孔３２から純水が吐出されると、この吐出孔３２
の下方を搬送されているウエハＷに対して純水処理（リ
ンス処理）が行われる。この吐出孔３２は、純水供給配
管３３を介して、純水供給源３４と連通接続されてい
る。この純水供給配管３３には、吐出孔３２からの純水
の供給及びその停止を制御する開閉弁３５が設けられて
いる。

【００２７】また、回収槽３１の底面には、純水を回収
槽３１から排出するための排出口３６が形成されてい
る。そして、この排出口３６には、純水排出配管３７が
接続されている。この純水排出配管３７には、回収槽３
１からの純水の排出及びその停止を制御する開閉弁３８
が設けられている。

【００２８】また、処理チャンバ１内の領域Ａから領域
Ｂ、そして領域Ｂから領域ＣへウエハＷを搬送するため
の搬送機構４０が設けられている。この搬送機構４０
は、図示しない駆動機構により、領域Ａの位置Ｐ２から
領域Ｂの位置Ｐ３、そして領域Ｃ内の位置Ｐ４へ移動す
る本体部４１と、ウエハＷに対して両側から保持すると
ともに、この搬送部に対して垂直方向に設けられた２つ
の保持機構４２と、を備えている。なお、この２つの保
持機構４２は、ウエハＷを保持する状態と、ウエハＷの
保持を解除する状態とに切り換え可能である。

【００２９】領域Ａの薬液処理槽１２において薬液処理
されたウエハＷを保持機構４２で保持しながら、本体部
４１は位置Ｐ２から位置Ｐ３へ移動し、領域Ｂの位置Ｐ
３において、ウエハＷに対して突出部３０の吐出孔３２
から純水を供給して、ウエハＷの純水処理を行う。そし
て、ウエハＷに対する純水処理が終了すると、純水処理
されたウエハＷを保持機構４２で保持しながら、本体部
４１は、位置Ｐ３から位置Ｐ４へ移動する。

【００３０】次に、この基板処理装置のウエハＷに対す
る処理動作について説明する。図２は、ウエハＷに対す
る処理動作を示すフローチャートである。

【００３１】この基板処理装置では、まず最初に、処理
チャンバ１の領域Ａ側の上方にある開閉蓋１１を開く
（ステップＳ１）。次に、ウエハＷを保持部１４ｂに保
持させた状態で、リフター装置１４を、領域Ａの上方の
処理チャンバー１外の位置（図示省略）から領域Ａ内の
薬液処理槽１２内の位置Ｐ１へ移動させる（図１に示す
矢印Ａ１）（ステップＳ２）。このステップＳ２による
ウエハＷの移動により、ウエハＷは薬液処理槽１２内の
フッ酸（ＨＦ）等の薬液内へ浸漬され、ウエハＷへの薬
液処理が開始される。そして、開閉蓋１１が閉じられ
（ステップＳ３）、領域Ａは密閉状態になり、ウエハＷ
は、所定の時間薬液に浸漬され、ウエハＷは、洗浄処
理、またはエッチング処理が行われる。

【００３２】薬液によるウエハＷに対する洗浄処理等が
終了すると、ウエハＷを保持部１４ｂに保持させた状態
で、リフター装置１４を薬液処理槽１２の位置Ｐ１から
領域Ａの薬液処理槽１２の上方の位置Ｐ２へ移動させる
（図１に示す矢印Ａ２）（ステップＳ４）。これによ
り、ステップＳ２で開始されたウエハＷへの薬液処理は
終了する。そして、この位置Ｐ２において、リフタ装置
１４の保持部１４ｂに保持されていたウエハＷは、搬送
機構４０の保持機構４２へ受け渡される（ステップＳ
５）。

【００３３】保持部１４ｂから保持機構４２へのウエハ
Ｗの受け渡しが行われているとき、開閉弁３５が「閉」
から「開」へ切り換えられる（ステップＳ６）。開閉弁
３５が「開」になると、純水供給源３４から純水が、純
水供給配管３３を介して、吐出孔３２から回収槽３１へ
上から下へカスケード状態で供給される。吐出孔３２か
らの純水供給により領域Ａと領域Ｃとの雰囲気は、領域
Ｂにおいて２つに遮断された状態となる。

【００３４】続けて、開閉弁２５が「閉」から「開」へ
切り換えられ（ステップＳ７）、ＩＰＡ供給源２３から
ＩＰＡが、ＩＰＡ供給配管２４を介してＩＰＡ供給ノズ
ル２２から領域Ｃへ供給される。これにより、密閉状態
になっている領域Ｃ内の全体がＩＰＡ雰囲気で満たされ
るようになるが、上述したステップＳ６により、純水の
供給が開始され、領域Ａと領域Ｃとの雰囲気が遮断され
ているので、領域Ｃ内のＩＰＡ雰囲気が領域Ａへ流れ込
むことはない。

【００３５】次に、ウエハＷを搬送機構４０の保持機構
４２に保持された状態で、本体部４１は、領域Ａの位置
Ｐ２から領域Ｃの位置Ｐ３へ移動する（図１に示す矢印
Ａ３）（ステップＳ８）。本体部４１が位置Ｃへ移動す
ると、吐出孔３２から供給されている、カスケード状態
の純水を保持機構４２に保持されたウエハＷが横切るよ
うになる。これにより、ウエハＷに対する純水処理が行
われる。ウエハＷに供給された純水は、回収槽３１に回
収され、開閉弁３８を「開」にすると、排出口３６、及
び純水排出配管３７を介して、処理チャンバ１から排出
される。

【００３６】次に、ウエハＷを搬送機構４０の保持機構
４２に保持された状態で、本体部４１は、領域Ｂの位置
Ｐ３から領域Ｃの位置Ｐ４へ移動する（図１に示す矢印
Ｂ１）（ステップＳ９）。このとき、上述したステップ
Ｓ７により、ＩＰＡの供給がすでに開始されており、領
域Ｃ内の全体がＩＰＡ雰囲気で満たされるので、ウエハ
Ｗが、カスケード状態の純水を横切り領域Ｃ内へ搬送さ
れるとすぐに、ＩＰＡによるウエハＷの乾燥処理が開始
されることになる。

【００３７】そして、領域Ｃの位置Ｐ４において、搬送
機構４０の保持機構４２に保持されたウエハＷは、リフ
タ装置２９の保持部２９ｂへ受け渡される（ステップＳ
１０）。この位置Ｐ４の位置は、ＩＰＡ供給ノズル２２
から供給されるＩＰＡが、搬送機構４０の保持機構４２
に保持されたウエハＷに直接供給される位置なので、ウ
エハＷの乾燥が促進される。なお、ウエハＷへ供給され
たＩＰＡは、矢印ＡＲ２に示すように、領域Ｃの底部へ
と流れていく。

【００３８】その後、開閉弁２５が「開」から「閉」へ
切り換えられる（ステップＳ１１）。これにより、ＩＰ
Ａ供給ノズル２２から領域Ｃ内へのＩＰＡの供給が停止
される。なお、領域Ｃ内へ供給されたＩＰＡは、開閉弁
２８を「開」にすれば、排出口２６、及びＩＰＡ排出配
管２７を介して処理チャンバ１外へ排出される。

【００３９】次に、領域Ｃ側の上方にある開閉蓋２１を
開く（ステップＳ１２）。そして、ウエハＷを保持部２
９ｂに保持させた状態で、リフター装置２９を領域内の
位置Ｐ４から領域Ｃの上方の処理チャンバー１外の位置
（図示省略）へ移動させる（図１に示す矢印Ｂ２）（ス
テップＳ１３）。ウエハＷが領域Ｂの上方の処理チャン
バ１外の位置へ移動すると、開閉弁３５が「開」から
「閉」へ切り換えられる（ステップＳ１４）。これによ
り、吐出孔３２からの純水の供給が停止する。最後に、
開閉蓋２１を閉じて（ステップＳ１５）、ウエハＷに対
する、薬液処理、純水処理、及び乾燥処理という一連の
処理が終了する。

【００４０】以上、本発明に係る基板処理装置について
説明してきたが、この発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく様々な変形が可能である。

【００４１】上述した基板処理装置では、複数枚のウエ
ハＷを一括して処理を行ういわゆるバッチ式の基板処理
装置であったが、ウエハＷを１枚ずつ処理するいわゆる
枚葉式の基板処理装置であってもよい。

【００４２】また、薬液としてフッ酸（ＨＦ）を例に挙
げたが、アンモニア水・過酸化水素水の混合液を薬液と
して使用してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る基
板処理装置によれば、薬液処理部と乾燥処理部との間
に、搬送手段により搬送されている基板に純水を供給し
て純水処理を行う純水処理部を配置しているので、基板
処理装置をコンパクトできる。また、純水処理部で純水
による処理が終了した後、すぐに搬送手段により基板が
乾燥処理部へ搬送されるので、基板の不均一な乾燥を抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略
構成を示す図である。

【図２】ウエハＷに対する処理動作を示すフローチャー
トである。

【図３】浸漬処理を行う従来の基板処理装置の一例を示
す図である。

【符号の説明】

１筐体１０開口１２薬液処理槽１４リフタ装置２０開口２２ＩＰＡ供給ノズル２３ＩＰＡ供給源２４ＩＰＡ供給配管２４２５開閉弁２９リフタ装置３０突出部３１回収槽３２吐出孔３３純水供給配管３４純水供給源３５開閉弁４０搬送機構４１本体部４２保持機構Ａ薬液処理部Ｂ純水処理部Ｃ乾燥処理部Ａ１ウエハの搬送経路Ａ２ウエハの搬送経路Ａ３ウエハの搬送経路Ｂ１ウエハの搬送経路Ｂ２ウエハの搬送経路Ｗウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に所定の処理を行う基板処理装置にお
いて、薬液により基板に薬液処理を行う薬液処理部と、有機溶剤を供給して基板に乾燥処理を行う乾燥処理部
と、前記薬液処理部から前記乾燥処理部へ基板の搬送を行う
搬送手段と、前記薬液処理部と前記乾燥処理部との間に配置され、前
記搬送手段により搬送されている基板に純水を供給して
純水処理を行う純水処理部と、を備えたことを特徴とす
る基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置において、前記純水処理部は、前記搬送手段により搬送されている
基板の上方から純水を供給する純水供給部と、前記搬送
手段により搬送されている基板の下方で基板に供給され
た純水を受け止める受止部とを有することを特徴とする
基板処理装置。
【請求項３】請求項２に記載の基板処理装置において、前記薬液処理部、前記搬送手段、前記乾燥処理部、前記
純水処理部を収納する筐体をさらに備え、前記純水供給部及び受止部によって、前記筐体内におけ
る前記薬液処理部を含む薬液処理領域と、前記筐体内に
おける前記乾燥処理部を含む乾燥処理領域とに区分され
ることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】請求項３に記載の基板処理装置において、前記純水供給部は、前記受止部へ純水を供給することに
より、前記薬液処理領域の雰囲気と前記乾燥処理領域の
雰囲気とを遮断させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】請求項３または請求項４に記載の基板処理
装置において、前記搬送手段は、基板を保持した状態で前記純水供給部
から前記受止部へ供給されている純水を通過し、有機溶
剤の雰囲気に満たされた前記乾燥処理領域へ基板を搬入
させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
基板処理装置において、前記薬液処理部は、薬液を貯溜するとともに、基板を薬
液に浸漬させるための薬液処理槽を備えたことを特徴と
する基板処理装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の
基板処理装置において、前記乾燥処理部は、基板に有機溶剤を供給するための有
機溶剤供給手段を備えたことを特徴とする基板処理装
置。