JP2004172546A - Static eliminating transport device, and processor equipped with same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は除電搬送装置に関し、より詳しくは、半導体ウエハや石英基板などの処理対象物を除電しながら搬送する除電搬送装置に関する。また、この発明は、そのような除電搬送装置によって処理対象物を除電しながら搬送して、処理対象物に薬液や純水を用いた処理を施す処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路または液晶パネルなどの電子デバイスの大型化、加工技術の微細化に伴い、その製造過程において半導体ウエハや石英基板への静電気による空気中の塵埃の吸着、または静電気放電による配線パターン破壊が問題となる。例えば、半導体集積回路の製造過程で半導体ウエハ上に形成されている金属配線間距離のデザインルールは0.2μmから0.1μm程度であるのに対して、静電気力により吸着するパーティクルサイズは同程度であるか又はそれより大きい。このため、製造過程で半導体基板上にパーティクルが付着すると回路の短絡などの原因となり、収率(歩留まり)の低下を招くことになる。
【0003】
一般に、半導体ウエハを薬液槽や純水槽に浸漬して処理する場合、耐薬液性を持つ4フッ化樹脂などの絶縁材料からなるカセット(「キャリア」とも呼ばれる。)に半導体ウエハを収納した状態で浸漬させる。このような絶縁材料からなるカセットは、薬液槽や純水槽からの引き上げ時に液との間で摩擦による帯電を生じ易い。また、液晶パネルの製造過程では、液晶パネルを構成する石英基板自身が絶縁材料であるから、液との間で摩擦による帯電を生じ易い。
【0004】
従来は、このような帯電を防ぐために、クリーンベンチ(洗浄室)の内部上方に配設されたHEPAフィルタの下面に沿ってイオナイザ(コロナ放電を利用して空気をイオン化させる装置)を設ける方式が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。クリーンベンチの下部には洗浄槽などが置かれており、被洗浄物はイオン化された空気を浴びながら洗浄槽で処理を受ける。
【0005】
また、半導体ウエハの帯電を防ぐために、洗浄槽を挟んで、洗浄槽の上縁と略同じ高さにクリーンエアの吹出口と排気ダクトとを互いに向き合う様に配置し、その吹出口にイオナイザを設ける方式が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平3−34424号公報(第3頁右上欄第20行から左下欄第5行、第1図)
【特許文献2】
特開平4−11728号公報(第1頁の請求項1、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1のように、クリーンベンチの内部上方に配設されたHEPAフィルタの下面に沿ってイオナイザを設けたのでは、イオナイザと被洗浄物との距離が遠いため、除電が不十分となる。
【0008】
また、特許文献2のように、洗浄槽の上縁と略同じ高さにイオナイザを配置したのでは、半導体ウエハが洗浄槽から引き上げられる際の短時間(イオン化したクリーンエアにさらされる時間は1秒以内と考えられる)では、除電が不十分となる。また、この方式では、各槽毎にイオナイザを設けることになるため、多数の槽を備えた洗浄装置ではイオナイザの設置台数も多くなって、コストが高くつくという問題がある。さらに、この方式は、洗浄処理後に使用される市販のスピンドライヤ(大型の蓋を蝶番式に開閉するようになっている回転式乾燥機)に対しては、配置スペースの観点から、適用困難である。
【0009】
そこで、この発明の課題は、処理対象物を除電しながら搬送する装置(これを「除電搬送装置」と呼ぶ。)であって、半導体ウエハや石英基板などの処理対象物の帯電を効果的に防止でき、低コストで、かつ配置の制約が少ないものを提供することにある。
【0010】
また、この発明の課題は、そのような除電搬送装置によって処理対象物を除電しながら搬送して、処理対象物に薬液や純水を用いた処理を施す処理装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の除電搬送装置は、
駆動手段によって移動されるべき本体と、
上記本体から下方へ延びるように設けられ、上記本体に対して下方に処理対象物を保持するアームと、
上記本体の下面に取り付けられ、上記処理対象物へ向けてイオンを放出するイオナイザを備えたことを特徴とする。
【0012】
なお、「処理対象物」とは、基本的には半導体ウエハや石英基板のように薬液や純水を用いた処理の対象になる物を意味する。ただし、この「処理対象物」には、半導体ウエハや石英基板を収納するためのカセットが含まれていても良い。
【0013】
「イオナイザ」とは、高電圧が印加される電極を備え、この電極からのコロナ放電を利用して空気をイオン化させる装置を意味する。
【0014】
この請求項1の除電搬送装置によれば、クリーンベンチの内部上方に配設されたHEPAフィルタの下面に沿ってイオナイザを設ける方式(特許文献1の方式)に比して、処理対象物に対して近い位置にイオナイザが配置される。また、洗浄槽の上縁と略同じ高さにイオナイザを配置する方式(特許文献2の方式)とは異なり、処理対象物がアームに保持されている間、常に、イオナイザから放出されるイオンによって処理対象物が除電され得る。したがって、処理対象物の帯電を効果的に防止できる。この結果、処理対象物へのパーティクルの吸着及び静電破壊を低く抑えることができ、製品の収率(歩留まり)を改善できる。
【0015】
また、例えばこの除電搬送装置が適用される処理装置が薬液槽、純水槽、スピンドライヤなどの複数の処理部を備えていたとしても、各処理部毎にイオナイザを設ける必要は無く、駆動手段によって移動されるべき除電搬送装置の本体毎にイオナイザを設ければ足りる。したがって、イオナイザの設置台数を低減でき、コスト面で優れる。
【0016】
また、この除電搬送装置は駆動手段によって移動されるので、適用される処理装置が例えばスピンドライヤを備えていたとしても、スピンドライヤの蓋を開いた状態で、スピンドライヤ内部へ処理対象物を容易に入れたり出したりできる。つまり、この除電搬送装置は駆動手段によって移動されるので、配置の制約が少ない。そして、この搬送の間、イオナイザから放出されるイオンによって処理対象物が除電され得る。
【0017】
一実施形態の除電搬送装置は、上記処理対象物を収納するカセットを備え、上記処理対象物は上記カセットを介して上記アームに保持されるようになっていることを特徴とする。
【0018】
この一実施形態の除電搬送装置では、処理対象物はカセットを介してアームに保持されるようになっているので、処理対象物が確実に保持される。なお、このカセットは処理対象物とともに除電され、処理対象物とともに処理を受ける。
【0019】
一実施形態の除電搬送装置は、上記イオナイザと上記処理対象物との間の鉛直方向の間隔が100mm以上220mm以下であることを特徴とする。
【0020】
この一実施形態の除電搬送装置では、上記イオナイザと上記処理対象物との間の鉛直方向の間隔が220mm以下であり、接近しているので、処理対象物が短時間で除電され得る。例えば処理装置内で起こり得る約+15000Vから−20000Vの範囲内の帯電であれば、10秒以内、より確実には20秒以内に略0Vまで除電できる。
【0021】
一方、上記イオナイザからのイオンの放出角度範囲を考慮すれば、放出角度範囲内に処理対象物の全体が入るように、処理対象物は上記イオナイザから100mm以上離れているのが望ましい。
【0022】
上記イオナイザは陽イオンと陰イオンとを同時に放出するのが望ましい。そのようにした場合、供給イオンによる逆帯電を防止しながら、処理対象物を確実に除電できる。
【0023】
上記アームは一対設けられ、この一対のアームの間に上記処理対象物および/またはカセットを保持するようになっているのが望ましい。そのようにした場合、処理対象物やカセットが確実に保持される。
【0024】
上記アームの材料は、上記処理対象物が浸漬される薬液に対して耐性を持つのが望ましい。
【0025】
上記アームの材料は、上記処理対象物が処理される温度に対して耐熱性を持つのが望ましい。
【0026】
上記アームの材料は、絶縁性を持つのが望ましい。そのようにした場合、イオナイザが発生したイオンのリークを防ぐことができる。
【0027】
また、上記アームは、金属製フレームを絶縁性物質で覆って構成されるのが望ましい。そのようにした場合、イオナイザが発生したイオンのリークを防ぐことができるとともに、上記処理対象物を保持する強度を容易に持つことができる。
【0028】
また、一実施形態の除電搬送装置では、上記イオナイザから上記処理対象物へ向けてN2ガスを流す手段を備えるのが望ましい。イオナイザから上記処理対象物へ向けてN2ガスを流すことによって、イオナイザが発生したイオンを拡散させることができる。また、上記イオナイザの電極先端からパーティクルが発塵するのを防止できる。
【0029】
この発明の処理装置は、
請求項1に記載の除電搬送装置と、
上記処理対象物を薬液に浸漬させるための薬液槽、純水で洗浄するための純水洗浄槽、および乾燥させるためのスピンドライヤと、
上記薬液槽、純水洗浄槽およびスピンドライヤで上記処理対象物がそれぞれ薬液浸漬、純水洗浄、乾燥の処理を受けるように、上記除電搬送装置の本体を移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【0030】
この発明の処理装置は、上述の除電搬送装置によって処理対象物を除電しながら搬送して、処理対象物に薬液浸漬、純水洗浄、乾燥の処理を施すことができる。
【0031】
より詳しくは、この処理装置の例えばロード部(処理開始前に処理対象物が置かれる場所)で、処理対象物が除電搬送装置のアームによって保持される。上記処理対象物が除電搬送装置によってロード部から薬液槽に搬送される。この薬液槽で上記処理対象物が薬液に浸漬される。次に、上記処理対象物が除電搬送装置によって薬液槽から純水洗浄槽に搬送される。この純水洗浄槽で上記処理対象物が純水で洗浄される。次に、上記処理対象物が除電搬送装置によって純水洗浄槽からスピンドライヤに搬送される。このスピンドライヤで上記処理対象物が乾燥される。次に、上記処理対象物が除電搬送装置によってスピンドライヤから例えばアンロード部へ搬送される。
【0032】
この一連の処理過程で、処理対象物が除電搬送装置のアームに保持されている間、つまりロード部から薬液槽間、薬液槽から洗浄槽間、洗浄槽からスピンドライヤ間、スピンドライヤからアンロード部間では常に、イオナイザから放出されるイオンによって処理対象物が除電され得る。したがって、処理対象物の帯電を効果的に防止できる。この結果、処理対象物へのパーティクルの吸着及び静電破壊を低く抑えることができ、製品の収率(歩留まり)を改善できる。
【0033】
また、この処理装置では、薬液槽、純水槽、スピンドライヤなどの各処理部毎にイオナイザを設ける必要は無く、駆動手段によって移動されるべき除電搬送装置の本体毎にイオナイザを設ければ足りる。したがって、イオナイザの設置台数を低減でき、コスト面で優れる。
【0034】
また、この処理装置では、除電搬送装置は駆動手段によって移動されるので、スピンドライヤの蓋を開いた状態で、スピンドライヤ内部へ処理対象物を容易に入れたり出したりできる。つまり、配置の制約が少ない。したがって、スピンドライヤに対して除電搬送装置が容易に適用される。
【0035】
一実施形態の処理装置は、少なくとも上記薬液槽での薬液浸漬から上記純水洗浄槽での純水洗浄までの間、上記除電搬送装置のイオナイザは上記処理対象物へ向けて連続してイオンを放出するようになっていることを特徴とする。
【0036】
後述するように、上記薬液槽での薬液浸漬から上記純水洗浄槽での純水洗浄までの間は、上記処理対象物が帯電しようとする傾向が強い。したがって、この一実施形態の処理装置によれば、上記処理対象物の帯電を効果的に防止できる。
【0037】
一実施形態の処理装置は、上記スピンドライヤでの乾燥の処理後に上記処理対象物が置かれるアンロード部を備え、少なくとも上記スピンドライヤを出てから上記アンロード部で処理対象物が上記除電搬送装置のアームから取り外されるまでの間、上記除電搬送装置のイオナイザは上記処理対象物へ向けて連続してイオンを放出するようになっていることを特徴とする。
【0038】
後述するように、上記スピンドライヤを出てから上記アンロード部で処理対象物が上記除電搬送装置のアームから取り外されるまでの間は、上記処理対象物が帯電しようとする傾向が強い。したがって、この一実施形態の処理装置によれば、上記処理対象物の帯電を効果的に防止できる。
【0039】
一実施形態の処理装置では、上記処理対象物は上記イオナイザからのイオンを10秒以上、より好ましくは20秒以上受けるのが望ましい。
【0040】
例えば処理装置内で起こり得る約+15000Vから−20000Vの範囲内の帯電であれば、後述するように、10秒以内、より確実には20秒以内に略0Vまで除電できるからである。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の除電搬送装置および処理装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0042】
図1は、この発明の一実施形態の除電搬送装置1A,1B,1Cを備えた処理装置90の概略構成を示している。この処理装置は半導体集積回路の製造工程に用いられる。
【0043】
具体的には、この処理装置90は、半導体製造工場内に置かれたクリーンベンチ91と、クリーンベンチ91内の下部に床面に沿って右から順に設置されたロード部2、薬液槽3,4,5、純水洗浄槽6,7,8、スピンドライヤ9およびアンロード部10と、これらの処理部2〜10の上方の位置に支持された除電搬送装置1A,1B,1Cとを備えている。アンロード部10の直下には、この処理装置90の動作を制御するためのコントローラ30が設けられている。
【0044】
クリーンベンチ91は、その内部にクリーン度の高い空間を形成するために、上部に配設されたHEPAフィルタ(またはULPAフィルタ)81,82,…,85を通してクリーンエアをダウンフローし、後面パネル41に設けられた排気口21,22,23や下方の図示しない排気口から排気するようになっている。クリーンベンチ91の後面パネル41には、除電搬送装置1A,1B,1Cの移動を許容するための図示しないガイド溝が設けられている。詳しくは後述するが、除電搬送装置1A,1B,1Cは、このガイド溝を通して前後方向に延びる支持部材によって支持されるとともに、このガイド溝に沿って上下方向(±z方向)や左右方向(±x方向)に移動することができる。
【0045】
ロード部2は、処理対象物としての半導体ウエハ100を搭載したカセット(「キャリア」とも呼ばれる。)101が最初に置かれる場所である。ロード部2に半導体ウエハ100を搭載したカセット101が置かれると、それらは隣の薬液槽3に近い位置までベルトコンベア式に水平方向に搬送されて、待機する。
【0046】
薬液槽3,4,5は、それぞれ所定の薬液で満たされており、カセット101とともに半導体ウエハ100を薬液に浸漬させて、半導体製造工程で必要なエッチングなどの処理を行うために用いられる。各薬液槽3,4,5では、薬液はポンプによって槽内へ供給されてオーバフローする。オーバフローした薬液はフィルタによって濾過されて、その中のパーティクルが除去される。その後、薬液は再びポンプによって槽内へ供給され、循環される。
【0047】
純水洗浄槽6,7,8は、カセット101とともに半導体ウエハ100を純水で洗浄するために用いられる。各純水洗浄槽6,7,8では、槽の下部から槽内へ純水が供給されてオーバフローする。オーバフローした水は図示しない排水管を通して排出されて、工場の排水設備へ導かれる。
【0048】
スピンドライヤ9は、市販の回転式乾燥機であり、半導体ウエハ100を搭載したカセット101を収容して、毎分1000回転程度の高速回転によって遠心力で水分を振り切って乾燥させる。このスピンドライヤ9は、処理対象物を出し入れするとき、蓋9aを奥の一辺の周りに回動させて蝶番式に開閉するようになっている。
【0049】
コントローラ30は、半導体ウエハ100およびカセット101が薬液槽3,4,5、純水洗浄槽6,7,8およびスピンドライヤ9でそれぞれ薬液浸漬、純水洗浄、乾燥の処理を受けるように、この処理装置90全体の動作を制御する。
【0050】
アンロード部10は、スピンドライヤ9での乾燥の処理後に半導体ウエハ100を搭載したカセット101が置かれる場所である。
【0051】
図2は、図1中に示した各除電搬送装置1A,1B,1Cと同じ除電搬送装置1の構成を示している。
【0052】
この除電搬送装置1は、支持部材111によって支持された直方体状の外形をもつ本体112を備えている。この本体112内には、前後方向(±y方向)に延びる左右一対の旋回軸123,124が貫通して設けられている。
【0053】
一方の旋回軸123には、その径方向に突出して、前後一対の略円柱状の補助アーム113A,113Bが一体に取り付けられている。これらの補助アーム113A,113Bにまたがって、略コの字状の係合アーム115が取り付けられている。係合アーム115は、補助アーム113Aと同心で直線状に延びる部分115aと、補助アーム113Bと同心で直線状に延びる部分115cと、これらの直線状部分115a,115cの先端同士を前後方向に直線状に連結するフック部115bとを含んでいる。フック部115bの前後方向の長さは、搬送すべきカセット101の前後方向の寸法と略同じに設定されている。
【0054】
他方の旋回軸124にも全く同様に、前後一対の略円柱状の補助アーム114A,114Bと、係合アーム116とが取り付けられている。係合アーム116は、直線状部分116a,116cと、フック部116bとを含み、フック部116bの前後方向の長さは、搬送すべきカセット101の前後方向の寸法と略同じに設定されている。
【0055】
本体112の内部には、旋回軸123,124をそれぞれの中心の周りに回動させるためのステッピングモータが設けられている。旋回軸123,124がそれぞれの中心の周りに回動されると、補助アーム113A,113Bとともに係合アーム115,116(のフック部115b,116b)が図中にα,βで示すような円弧を描いて回動する。
【0056】
一方、カセット101は、4フッ化樹脂からなる市販のウエハキャリアであり、詳しくは、略半円筒状の外形をもつボディ102と、このボディ102の下部から下方へ突出した一対の脚部103,103と、ボディ102の上縁から外向きに突出した一対のフランジ部104,104とを備えている。ボディ102には、円板状の半導体ウエハ100を立てて収容するための溝(図示せず)が複数形成されている。
【0057】
上記補助アーム113A,113Bとともに係合アーム115,116が回動されて閉じて、係合アーム115,116のフック部115b,116bがカセット101のフランジ部104,104の直下に来ると、フック部115b,116bとフランジ部104,104とがそれぞれ係合する。これにより、上記除電搬送装置1の本体112に対して下方に、半導体ウエハ100を搭載したカセット101が確実に保持される。半導体ウエハ100およびカセット101はそのように保持された状態で除電搬送装置1によって搬送され得る。
【0058】
除電搬送装置1の本体112の下面には、半導体ウエハ100およびカセット101へ向けてイオンを放出するイオナイザ51,52が取り付けられている。
一方のイオナイザ51はプラス電極を含み、他方のイオナイザ52はマイナス電極を含んでいる。このイオナイザはパルスDC方式のものであり、イオナイザ51のプラス電極とイオナイザ52のマイナス電極とに交互に直流高電圧を印加することで、プラスとマイナスのイオンを個別に並行して発生させるようになっている。発生したイオンは、クリーンベンチ内のクリーンエアのダウンフローに乗って拡散されながら、下方の半導体ウエハ100およびカセット101に達する。したがって、イオナイザ51,52が発生するプラスイオンとマイナスイオンの量を調節することにより、供給イオンによる逆帯電を防止しながら、半導体ウエハ100およびカセット101を確実に除電できる。なお、直流高電圧は、支持部材111内を通るケーブルを通して電極51,52へ供給される。
【0059】
また、これらのイオナイザ51,52には、支持部材111内を通る配管を通してN2ガスが供給されている。イオナイザ51,52から半導体ウエハ100およびカセット101へ向けてN2ガスを流すことによって、イオナイザ51,52が発生したイオンをさらに拡散させることができる。また、イオナイザ51,52の電極先端からパーティクルが発塵するのを防止できる。
【0060】
イオナイザ51,52と半導体ウエハ100およびカセット101との間の鉛直方向の間隔Hは、この例ではH=220mm程度に設定されている。イオナイザ51,52と半導体ウエハ100およびカセット101との間の鉛直方向の間隔が220mm以下であり、接近していれば、半導体ウエハ100およびカセット101が短時間で除電され得る。例えば処理装置90内で起こり得る約+15000Vから−20000Vの範囲内の帯電であれば、10秒以内、より確実には20秒以内に略0Vまで除電できる。
【0061】
一方、放出角度範囲内に半導体ウエハ100およびカセット101の全体が入るように、半導体ウエハ100およびカセット101はイオナイザ51,52から100mm以上離れているのが望ましい。イオナイザ51,52からのイオンの放出角度範囲を考慮すれば、カセット101が置かれた面でイオンが達する範囲Dは、イオナイザ51,52からその面までの鉛直方向の距離(H+H0)に依存して広がるからである。
【0062】
図3は、プラスに帯電していた処理対象物(半導体ウエハ100およびカセット101)がDCパルス方式のイオナイザ51,52からイオン照射を受けた場合の帯電電位の時間経過を示している。図示のように、処理対象物の帯電電位は、イオナイザから放出されるイオンを受けて徐々に低下し、0V付近まで除電される。また、処理対象物がマイナスに帯電している場合でも同様に0V付近まで除電される。
【0063】
定量的には、シリコンウエハの帯電電位が10000〜15000Vまたは−15000V〜−20000Vであった場合、イオン照射が10秒〜20秒程度で0V程度まで除電された。また、シリコンウエハの帯電電位が5000Vまたは−5000V程度であった場合、イオン照射が2〜5秒程度で0V程度まで除電された。
【0064】
さて、除電搬送装置1の本体112は、図2中に示した支持部材111によって支持されている。支持部材111は、前後方向(±y方向)に延びて図1中に示した後面パネル41を貫通し、後面パネル41の裏側に設けられたて図示しない駆動機構に連結されている。除電搬送装置1の本体112は支持部材111とともに、コントローラ30からの制御信号に応じて、その駆動機構を介して上述のガイド溝に沿って移動される。これらのコントローラ30、駆動機構、ガイド溝および支持部材111が有機的に一体となって駆動手段を構成する。この結果、この除電搬送装置1は、半導体ウエハ100およびカセット101を保持した状態で上下方向(±z方向)や左右方向(±x方向)に移動される。
【0065】
したがって、コントローラ30に対する設定内容に応じて、上述の除電搬送装置1によって半導体ウエハ100およびカセット101を除電しながら各処理部2〜10へ搬送して、半導体ウエハ100およびカセット101に薬液浸漬、純水洗浄、乾燥の処理を施すことができる。
【0066】
図1を用いて詳しく説明すると、この処理装置90のロード部2で、半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1Aのアーム115,116によって保持される。半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1Aによってロード部2から順次薬液槽3,4,5に搬送される。これらの薬液槽3,4,5で半導体ウエハ100およびカセット101がそれぞれ所定の薬液に浸漬される。次に、半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1Aによって薬液槽5から順次純水洗浄槽6,7,8に搬送される。これらの純水洗浄槽6,7,8で半導体ウエハ100およびカセット101がそれぞれ純水で洗浄される。次に、半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1Bによって純水洗浄槽8からスピンドライヤ9に搬送される。このスピンドライヤ9で半導体ウエハ100およびカセット101が乾燥される。次に、半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1Cによってスピンドライヤ9からアンロード部10へ搬送される。
【0067】
この一連の処理過程で、半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置1A,1B,1Cのアーム115,116に保持されている間、つまりロード部2から薬液槽3までの間、薬液槽3,4,5間、薬液槽5から洗浄槽6までの間、洗浄槽8からスピンドライヤ9までの間、スピンドライヤ9からアンロード部10までの間では常に、イオナイザ51,52から放出されるイオンによって半導体ウエハ100およびカセット101が除電され得る。したがって、半導体ウエハ100およびカセット101の帯電を効果的に防止できる。この結果、半導体ウエハ100およびカセット101へのパーティクルの吸着及び静電破壊を低く抑えることができ、製品の収率(歩留まり)を改善できる。
【0068】
また、この処理装置90では、薬液槽3,4,5、純水槽6,7,8、スピンドライヤ9などの各処理部毎にイオナイザ51,52を設ける必要は無く、除電搬送装置1A,1B,1Cの本体112毎にイオナイザ51,52を設ければ足りる。したがって、イオナイザ51,52の設置台数を低減でき、コスト面で優れる。
【0069】
また、この処理装置90では、除電搬送装置1B,1Cは移動されるので、スピンドライヤ9の蓋9aを開いた状態で、スピンドライヤ9内部へ半導体ウエハ100およびカセット101を容易に入れたり出したりできる。つまり、配置の制約が少ない。したがって、スピンドライヤ9に対して除電搬送装置が容易に適用される。
【0070】
図4は、この処理装置90においてイオナイザ51,52を動作させない場合の、上述の一連の処理過程(右から左に処理が進行する)での帯電傾向を示している。この例では、処理対象物はシリコンウエハ100およびテフロンキャリア101である。
【0071】
この図4から分かるように、薬液槽3,4,5(図4では「薬液槽1」「薬液槽2」「薬液槽3」と表す。)での薬液浸漬から純水洗浄槽6,7,8(図4では「洗浄槽1」と表す。)での純水洗浄までの間は、シリコンウエハ100やテフロンキャリア101が帯電しようとする傾向が強い。この理由は、除電搬送装置1Aのアーム(図4では「アーム1」と表す。)によって引き上げられる処理対象物と薬液や純水との間で摩擦が生じるからである。同様に、除電搬送装置1Bのアーム(図4では「アーム2」と表す。)によって処理対象物がスピンドライヤ9に入れられるときも、シリコンウエハ100やテフロンキャリア101が帯電しようとする傾向が強い。また、スピンドライヤ9での乾燥処理の間も、純水とウエハ表面との摩擦帯電が発生するため、除電搬送装置1Cのアーム(図4では「アーム3」と表す。)による乾燥後の引き上げ時に静電容量の増加により急激に帯電電位が上昇する。この帯電電位の値は、図4のデータによれば10000Vから15000Vのオーダにまで及ぶ。このため、処理対象物をスピンドライ後に除電する必要性が高い。
【0072】
したがって、少なくとも薬液槽3,4,5での薬液浸漬から純水洗浄槽6,7,8での純水洗浄までの間、イオナイザ51,52からイオンを照射すれば、半導体ウエハ100およびカセット101の帯電を効果的に防止できる。また、少なくともスピンドライヤ9を出てからアンロード部10で半導体ウエハ100およびカセット101が除電搬送装置のアームから取り外されるまでの間、イオナイザ51,52からイオンを照射すれば、半導体ウエハ100およびカセット101の帯電を効果的に防止できる。
【0073】
この実施形態では、処理対象物は、半導体ウエハ100、例えばシリコンウエハを搭載したカセットであるものとしたが、当然ながらこれに限られるものではない。半導体ウエハ100に代えて石英基板を処理対象物としても良い。また、1カセットを搬送するタイプを示しているが、2カセットを同時に搬送するタイプであっても良い。また、カセットを用いず、処理対象物として基板のみを搬送するタイプであっても良い。
【0074】
アーム115,116の材料は、半導体ウエハ100およびカセット101が浸漬される薬液に対して耐性を持つのが望ましい。
【0075】
また、アーム115,116の材料は、半導体ウエハ100およびカセット101が処理される温度に対して耐熱性を持つのが望ましい。
【0076】
また、アーム115,116の材料は、絶縁性を持つのが望ましい。そのようにした場合、イオナイザ51,52が発生したイオンのリークを防ぐことができる。
【0077】
また、アーム115,116は、金属製フレームを絶縁性物質で覆って構成されるのが望ましい。そのようにした場合、イオナイザ51,52が発生したイオンのリークを防ぐことができるとともに、半導体ウエハ100およびカセット101を保持する強度を容易に持つことができる。
【0078】
また、イオナイザイ51,52によるイオン発生方式は、パルスDC方式に限られず、公知の様々な方式を採用することができる。
【0079】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の除電搬送装置によれば、。しかも、この発明の除電搬送装置は、低コストで、かつ配置の制約が少ない。
【0080】
また、この発明の処理装置によれば、そのような除電搬送装置によって処理対象物を除電しながら搬送して、処理対象物に薬液や純水を用いた処理を施すので、半導体ウエハや石英基板などの処理対象物の帯電を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の除電搬送装置を備えた処理装置の概略構成を示す図である。
【図2】上記除電搬送装置の構成を示す図である。
【図3】プラスに帯電していた処理対象物がDCパルス方式のイオナイザからイオン照射を受けた場合の帯電電位の時間経過を示す図である。
【図4】上記処理装置においてイオナイザを動作させない場合の、一連の処理過程(右から左に処理が進行する)での帯電傾向を示す図である。
【符号の説明】
1,1A,1B,1C 除電搬送装置
51,52 イオナイザ
90 処理装置
91 クリーンベンチ
100 半導体ウエハ
101 カセット
111 支持部材
112 本体
113A,113B,114A,114B 補助アーム
115,116 係合アーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a static eliminator / transporter, and more particularly, to a static eliminator / transporter that conveys an object to be processed such as a semiconductor wafer or a quartz substrate while removing static electricity. In addition, the present invention relates to a processing apparatus that conveys an object to be processed while removing static electricity by such a static elimination conveyance apparatus, and performs a process using a chemical solution or pure water on the object to be processed.
[0002]
[Prior art]
With the enlargement of electronic devices such as semiconductor integrated circuits or liquid crystal panels and the miniaturization of processing techniques, the adsorption of dust in the air due to static electricity on semiconductor wafers and quartz substrates during the manufacturing process, or the destruction of wiring patterns due to electrostatic discharge. It becomes a problem. For example, while the design rule of the distance between metal wirings formed on a semiconductor wafer in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit is about 0.2 μm to 0.1 μm, the particle size adsorbed by electrostatic force is about the same. Is greater than or equal to. For this reason, if particles adhere to the semiconductor substrate during the manufacturing process, it may cause a short circuit in the circuit and the like, resulting in a decrease in yield (yield).
[0003]
Generally, when a semiconductor wafer is immersed in a chemical bath or a pure water bath for processing, the semiconductor wafer is housed in a cassette (also called a “carrier”) made of an insulating material such as tetrafluoride resin having chemical resistance. Let it soak. A cassette made of such an insulating material is liable to be charged by friction with a liquid when the cassette is pulled up from a chemical solution tank or a pure water tank. In addition, in the manufacturing process of the liquid crystal panel, the quartz substrate itself constituting the liquid crystal panel itself is an insulating material, and therefore, is easily charged by friction with the liquid.
[0004]
Conventionally, in order to prevent such charging, a method is provided in which an ionizer (a device for ionizing air using corona discharge) is provided along the lower surface of a HEPA filter provided above the inside of a clean bench (washing room). It has been proposed (for example, see Patent Document 1). A cleaning tank is placed below the clean bench, and the objects to be cleaned are treated in the cleaning tank while being exposed to ionized air.
[0005]
Also, in order to prevent electrification of the semiconductor wafer, the air outlet and exhaust duct of clean air are arranged so as to face each other at the same height as the upper edge of the cleaning tank with the cleaning tank interposed, and an ionizer is installed in the air outlet. There has been proposed a method of providing such a device (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-3-34424 (
[Patent Document 2]
JP-A-4-11728 (
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the ionizer is provided along the lower surface of the HEPA filter disposed above the inside of the clean bench as in Patent Literature 1, the distance between the ionizer and the object to be cleaned is long, so that the static elimination is insufficient. Become.
[0008]
In addition, if the ionizer is arranged at substantially the same height as the upper edge of the cleaning tank as in
[0009]
Therefore, an object of the present invention is an apparatus for transporting an object to be processed while removing electricity (this is referred to as a “static elimination transport apparatus”), which effectively charges an object to be treated such as a semiconductor wafer or a quartz substrate. An object of the present invention is to provide a device which can be prevented, is low in cost, and has few restrictions on arrangement.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a processing apparatus that transports an object to be processed while removing electricity by such an electricity removing and transporting apparatus, and performs processing using a chemical solution or pure water on the object to be processed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the static elimination transfer device of the present invention includes:
A body to be moved by the driving means;
An arm that is provided to extend downward from the main body, and that holds the processing target downward with respect to the main body;
An ionizer attached to a lower surface of the main body and emitting ions toward the object to be processed is provided.
[0012]
The “processing object” basically means an object to be processed using a chemical solution or pure water, such as a semiconductor wafer or a quartz substrate. However, the "object to be processed" may include a cassette for storing a semiconductor wafer or a quartz substrate.
[0013]
"Ionizer" refers to a device that includes an electrode to which a high voltage is applied and ionizes air using corona discharge from the electrode.
[0014]
According to the static eliminator / transport device of the present invention, compared with the system in which an ionizer is provided along the lower surface of the HEPA filter disposed above the inside of the clean bench (the system of Patent Document 1), the processing target is reduced. The ionizer is arranged at a position close to the ionizer. Also, unlike the method of disposing the ionizer at substantially the same height as the upper edge of the cleaning tank (the method of Patent Document 2), while the object to be processed is held on the arm, the ionizer always emits ions from the ionizer. The object to be processed can be discharged. Therefore, charging of the processing target can be effectively prevented. As a result, it is possible to suppress the adsorption of particles to the object to be processed and the electrostatic breakdown, thereby improving the product yield (yield).
[0015]
Also, for example, even if the processing apparatus to which the charge removing and transporting apparatus is applied includes a plurality of processing units such as a chemical tank, a pure water tank, and a spin dryer, it is not necessary to provide an ionizer for each processing unit, and the driving unit may be used. It suffices if an ionizer is provided for each main body of the static elimination transport device to be moved. Therefore, the number of installed ionizers can be reduced, and the cost is excellent.
[0016]
Further, since the charge removing and transporting device is moved by the driving means, even if the applied processing device is provided with, for example, a spin dryer, the object to be processed can be easily placed inside the spin dryer with the lid of the spin dryer opened. Can be put in and out. That is, since the discharging and conveying device is moved by the driving means, there are few restrictions on the arrangement. Then, during this transport, the object to be treated can be neutralized by the ions emitted from the ionizer.
[0017]
In one embodiment, the static elimination transport device includes a cassette that stores the object to be processed, and the object to be processed is held by the arm via the cassette.
[0018]
In the static elimination transport device of this embodiment, the object to be processed is held by the arm via the cassette, so that the object to be processed is securely held. This cassette is neutralized together with the object to be processed, and is processed together with the object to be processed.
[0019]
In one embodiment of the invention, the vertical distance between the ionizer and the object to be processed is 100 mm or more and 220 mm or less.
[0020]
In the static eliminator / transport device of this embodiment, the vertical distance between the ionizer and the object to be processed is 220 mm or less, and they are close to each other, so that the object to be processed can be neutralized in a short time. For example, if the charging is within the range of about +15000 V to -20,000 V that can occur in the processing apparatus, the charge can be removed to about 0 V within 10 seconds, more certainly within 20 seconds.
[0021]
On the other hand, considering the range of the emission angle of the ions from the ionizer, it is desirable that the processing object is at least 100 mm away from the ionizer so that the entire processing object falls within the emission angle range.
[0022]
The ionizer desirably emits cations and anions simultaneously. In such a case, the object to be treated can be reliably discharged while preventing reverse charging due to supply ions.
[0023]
It is desirable that the arm is provided in a pair, and the processing object and / or the cassette is held between the pair of arms. In such a case, the processing object and the cassette are securely held.
[0024]
It is desirable that the material of the arm has resistance to a chemical solution into which the object to be treated is immersed.
[0025]
Desirably, the material of the arm has heat resistance to the temperature at which the processing object is processed.
[0026]
It is desirable that the material of the arm has an insulating property. In such a case, leakage of ions generated by the ionizer can be prevented.
[0027]
Further, it is preferable that the arm is configured by covering a metal frame with an insulating material. In such a case, the leakage of ions generated by the ionizer can be prevented, and the strength for holding the processing object can be easily obtained.
[0028]
In one embodiment of the present invention, the ionizing and transporting device moves N from the ionizer toward the processing object. 2 It is desirable to provide a means for flowing gas. N from the ionizer to the object to be treated 2 By flowing gas, ions generated by the ionizer can be diffused. Further, it is possible to prevent particles from being generated from the electrode tip of the ionizer.
[0029]
The processing apparatus of the present invention
A charge removing and transporting device according to claim 1,
A chemical solution tank for immersing the object to be treated in a chemical solution, a pure water cleaning tank for cleaning with pure water, and a spin dryer for drying,
A drive unit for moving the main body of the charge removing and transporting device so that the object to be treated is subjected to the treatment of the chemical solution immersion, pure water cleaning, and drying in the chemical solution tank, the pure water cleaning tank, and the spin dryer, respectively. Features.
[0030]
The processing apparatus of the present invention can transport the object to be treated while removing electricity by the above-described electricity removing / transporting device, and subject the object to be treated to immersion in a chemical solution, washing with pure water, and drying.
[0031]
More specifically, the object to be processed is held by the arm of the static eliminator / transport device, for example, in a load section (a place where the object to be processed is placed before the processing is started) of the processing apparatus. The object to be processed is transported from the load section to the chemical solution tank by the static elimination transport device. The object to be treated is immersed in a chemical solution in this chemical solution tank. Next, the object to be treated is transported from the chemical solution tank to the pure water cleaning tank by the charge eliminating transport device. The object to be treated is washed with pure water in the pure water washing tank. Next, the object to be treated is transported from the pure water washing tank to the spin dryer by the static elimination transport device. The object to be processed is dried by the spin dryer. Next, the object to be processed is transported from the spin dryer to, for example, an unloading unit by the static elimination transport device.
[0032]
In this series of processing steps, while the object to be processed is held on the arm of the static elimination transfer device, that is, between the load section and the chemical solution tank, between the chemical solution tank and the cleaning tank, between the cleaning tank and the spin dryer, and between the spin dryer and the unloader. At any time between the sections, the object to be treated can be neutralized by ions emitted from the ionizer. Therefore, charging of the processing target can be effectively prevented. As a result, it is possible to suppress the adsorption of particles to the object to be processed and the electrostatic breakdown, thereby improving the product yield (yield).
[0033]
Further, in this processing apparatus, it is not necessary to provide an ionizer for each processing section such as a chemical solution tank, a pure water tank, and a spin dryer, and it is sufficient to provide an ionizer for each main body of the charge removing and transporting apparatus to be moved by the driving means. Therefore, the number of installed ionizers can be reduced, and the cost is excellent.
[0034]
Further, in this processing apparatus, since the charge removing and transporting device is moved by the driving means, the object to be processed can be easily put in and out of the spin dryer with the lid of the spin dryer opened. That is, there are few restrictions on the arrangement. Therefore, the charge removing and transporting device is easily applied to the spin dryer.
[0035]
In one embodiment of the processing apparatus, at least during a period from immersion in the chemical solution in the chemical solution tank to pure water cleaning in the pure water cleaning tank, the ionizer of the static elimination transfer device continuously ionizes toward the processing target. It is characterized in that it emits.
[0036]
As described later, during the period from the immersion of the chemical in the chemical bath to the pure water cleaning in the pure water cleaning bath, the object to be treated tends to be charged. Therefore, according to the processing apparatus of the embodiment, the charging of the processing target can be effectively prevented.
[0037]
The processing apparatus according to one embodiment includes an unload section on which the object to be processed is placed after the drying processing by the spin dryer, and the object to be processed is conveyed by the unloading section at least after leaving the spin dryer. Until the ionizer is removed from the arm of the apparatus, the ionizer of the charge removing and transporting apparatus continuously emits ions toward the object to be processed.
[0038]
As will be described later, there is a strong tendency that the processing object tends to be charged from the time when the processing object leaves the spin dryer to the time when the processing object is removed from the arm of the charge removing and transporting device at the unloading section. Therefore, according to the processing apparatus of the embodiment, the charging of the processing target can be effectively prevented.
[0039]
In one embodiment of the processing apparatus, it is desirable that the processing object receives ions from the ionizer for 10 seconds or more, more preferably 20 seconds or more.
[0040]
For example, if the charging is performed within a range of about +15000 V to -20,000 V that can occur in the processing apparatus, as described later, the charge can be removed to about 0 V within 10 seconds, more certainly within 20 seconds.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a static elimination transport device and a processing device of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0042]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
[0043]
Specifically, the
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
The pure
[0048]
The spin dryer 9 is a commercially-available rotary drier, accommodates a
[0049]
The
[0050]
The unload
[0051]
FIG. 2 shows a configuration of the charge removing and transporting device 1 which is the same as each of the charge removing and transferring
[0052]
The charge removing and transporting device 1 includes a
[0053]
A pair of front and rear substantially columnar
[0054]
Similarly, a pair of front and rear substantially columnar
[0055]
Inside the
[0056]
On the other hand, the
[0057]
When the engaging
[0058]
Ionizers 51 and 52 that emit ions toward the
One
[0059]
In addition, these
[0060]
The vertical interval H between the
[0061]
On the other hand, it is desirable that the
[0062]
FIG. 3 shows the lapse of time of the charged potential when the processing target (
[0063]
Quantitatively, when the charged potential of the silicon wafer was 10,000 to 15,000 V or -15000 V to 20,000 V, the charge was removed to about 0 V in about 10 seconds to 20 seconds. When the charging potential of the silicon wafer was about 5000 V or -5000 V, the charge was removed to about 0 V in about 2 to 5 seconds by ion irradiation.
[0064]
Now, the
[0065]
Therefore, the
[0066]
More specifically, referring to FIG. 1, the
[0067]
In this series of processing steps, while the
[0068]
Further, in the
[0069]
Further, in the
[0070]
FIG. 4 shows the charging tendency in the above-described series of processing steps (processing proceeds from right to left) when the
[0071]
As can be seen from FIG. 4, the
[0072]
Therefore, the
[0073]
In this embodiment, the object to be processed is a cassette on which the
[0074]
It is desirable that the material of the
[0075]
Further, it is desirable that the material of the
[0076]
Further, it is desirable that the material of the
[0077]
The
[0078]
Further, the ion generation method using the
[0079]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the static elimination transport device of the present invention. Moreover, the static eliminator / transporter of the present invention is low in cost and has few restrictions on the arrangement.
[0080]
Further, according to the processing apparatus of the present invention, the object to be processed is transported while being neutralized by such a neutralizing and transporting device, and the object to be processed is subjected to processing using a chemical solution or pure water. And the like, the charging of the object to be treated can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a processing apparatus provided with a charge removing and transporting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the charge removing and transporting device.
FIG. 3 is a diagram showing a lapse of time of a charged potential when a positively charged processing target is subjected to ion irradiation from a DC pulse type ionizer.
FIG. 4 is a diagram showing a charging tendency in a series of processing steps (processing proceeds from right to left) when the ionizer is not operated in the processing apparatus.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B, 1C Static elimination transfer device
51,52 Ionizer
90 processing equipment
91 clean bench
100 semiconductor wafer
101 cassette
111 support member
112 body
113A, 113B, 114A, 114B Auxiliary arm
115, 116 engagement arm
Claims (7)
上記本体から下方へ延びるように設けられ、上記本体に対して下方に処理対象物を保持するアームと、
上記本体の下面に取り付けられ、上記処理対象物へ向けてイオンを放出するイオナイザを備えたことを特徴とする除電搬送装置。A body to be moved by the driving means;
An arm that is provided to extend downward from the main body, and that holds the processing target downward with respect to the main body;
A static eliminator / transfer device, comprising: an ionizer attached to a lower surface of the main body to emit ions toward the object to be processed.
上記処理対象物を収納するカセットを備え、
上記処理対象物は上記カセットを介して上記アームに保持されるようになっていることを特徴とする除電搬送装置。The static elimination transport device according to claim 1,
A cassette for storing the object to be processed;
The static eliminator / transport device, wherein the object to be processed is held by the arm via the cassette.
上記イオナイザと上記処理対象物との間の鉛直方向の間隔が100mm以上220mm以下であることを特徴とする除電搬送装置。The static elimination transport device according to claim 1,
A vertical distance between the ionizer and the object to be processed is 100 mm or more and 220 mm or less.
上記処理対象物を薬液に浸漬させるための薬液槽、純水で洗浄するための純水洗浄槽、および乾燥させるためのスピンドライヤと、
上記薬液槽、純水洗浄槽およびスピンドライヤで上記処理対象物がそれぞれ薬液浸漬、純水洗浄、乾燥の処理を受けるように、上記除電搬送装置の本体を移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする処理装置。A charge removing and transporting device according to claim 1,
A chemical solution tank for immersing the object to be treated in a chemical solution, a pure water cleaning tank for cleaning with pure water, and a spin dryer for drying,
A drive unit for moving the main body of the charge removing and transporting device so that the object to be treated is subjected to the treatment of the chemical solution immersion, pure water cleaning, and drying in the chemical solution tank, the pure water cleaning tank, and the spin dryer, respectively. Characteristic processing device.
少なくとも上記薬液槽での薬液浸漬から上記純水洗浄槽での純水洗浄までの間、上記除電搬送装置のイオナイザは上記処理対象物へ向けて連続してイオンを放出するようになっていることを特徴とする処理装置。The processing device according to claim 4,
At least during the period from the immersion of the chemical solution in the chemical solution tank to the pure water cleaning in the pure water cleaning tank, the ionizer of the charge removing and transporting device continuously emits ions toward the object to be treated. A processing device characterized by the above-mentioned.
上記スピンドライヤでの乾燥の処理後に上記処理対象物が置かれるアンロード部を備え、
少なくとも上記スピンドライヤを出てから上記アンロード部で処理対象物が上記除電搬送装置のアームから取り外されるまでの間、上記除電搬送装置のイオナイザは上記処理対象物へ向けて連続してイオンを放出するようになっていることを特徴とする処理装置。The processing device according to claim 4,
An unloading unit where the object to be processed is placed after the drying process with the spin dryer,
At least during the period from when the spin dryer exits until the object to be processed is removed from the arm of the static eliminator / transporter at the unloading section, the ionizer of the static eliminator / transporter continuously emits ions toward the target to be treated. A processing device characterized in that the processing is performed.
上記処理対象物は上記イオナイザからのイオンを10秒以上受けるようになっていることを特徴とする処理装置。The processing device according to claim 4,
A processing apparatus wherein the processing object receives ions from the ionizer for 10 seconds or more.
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