JP2007173847A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 成膜処理終了後洗浄されるまでの時間を一定として基板を均一に処理することができ、また、成膜処理の終了した基板を清浄な状態で搬送することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 処理部を備えるCVD処理装置12により成膜処理された基板を基板洗浄装置1により洗浄処理する基板処理装置であって、基板の表面を洗浄するための洗浄ユニット6、7と、基板の裏面を洗浄するための反転洗浄ユニット8と、基板搬送用カセット12が載置される搬入搬出テーブル73を備えたインデクサ部75と、CVD処理装置12の処理部と、洗浄ユニット6、7と、第2洗浄ユニット8と、インデクサ部75との間で基板を搬送する基板搬送機構4、74とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 処理部を備えるCVD処理装置12により成膜処理された基板を基板洗浄装置1により洗浄処理する基板処理装置であって、基板の表面を洗浄するための洗浄ユニット6、7と、基板の裏面を洗浄するための反転洗浄ユニット8と、基板搬送用カセット12が載置される搬入搬出テーブル73を備えたインデクサ部75と、CVD処理装置12の処理部と、洗浄ユニット6、7と、第2洗浄ユニット8と、インデクサ部75との間で基板を搬送する基板搬送機構4、74とを備える。
【選択図】 図1
Description
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは、半導体製造装置用マスク基板等の基板を成膜処理した後洗浄処理する基板処理装置に関する。
CVD(Chemical Vapor Deposition)やPVD(Physical Vapor Deposition)もしくはスパッタリング等の成膜処理を行う成膜処理装置においては、特にその搬送工程等において基板が汚染されやすい。このため、成膜処理装置により成膜処理を行った基板は、フォトリソ工程を実行する前に、基板洗浄装置に搬送して洗浄する必要がある。
従来、このような基板の洗浄を行うためには、成膜処理装置から成膜処理を終了して順次排出される基板を、例えば25枚程度の基板を収納しうる基板搬送用カセットに収納して基板洗浄装置に搬送していた。すなわち、成膜処理装置から排出される基板を、成膜処理装置のインデクサ部に配設された基板搬送用カセットに順次収納する。そして、基板搬送用カセットが基板で一杯になれば、この基板搬送用カセットをマニュアルで、あるいは、カセット搬送装置により、基板洗浄装置のインデクサ部に搬送する。しかる後、基板搬送用カセット内の基板を順次取り出して、基板洗浄装置に搬入することにより、基板を洗浄するようにしている。
このような従来の構成によれば、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が各基板毎に異なることになる。すなわち、成膜処理装置のインデクサ部において、成膜処理を終了して最初に基板搬送用カセットに収納される基板と、最後に基板搬送用カセットに収納される基板とでは、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が大きく異なる。また、基板洗浄装置のインデクサ部において、最初に基板搬送用カセットから取り出されて洗浄処理される基板と、最後に基板搬送用カセットから取り出されて洗浄処理される基板とでは、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が大きく異なる。さらに、複数個の基板搬送用カセットをまとめて成膜処理装置から基板洗浄装置に搬送するようにした場合においては、上記時間差はより顕著になる。このような時間差を生じた場合には、基板を均一に処理することができない。このような問題は、特に近年のパターン微細化に伴って生じてきた問題である。
この発明は、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間を一定とすることにより、基板を均一に処理することのできる基板処理装置を提供することを第1の目的とする。
また、成膜処理後の基板を収納した基板搬送用カセットを、マニュアルやカセット搬送装置により成膜処理装置のインデクサ部から基板洗浄装置のインデクサ部に搬送する場合には、その搬送経路全体を十分清浄に保っておかないと、成膜後の基板が汚染されることになる。
この発明は、成膜処理の終了した基板を清浄な状態で成膜処理装置から基板洗浄装置に搬送することができる基板処理装置を提供することを第2の目的とする。
請求項1に記載の発明は、処理部を備える成膜処理装置により成膜処理された基板を基板洗浄装置により洗浄処理する基板処理装置であって、基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルと、基板に洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄部と、前記成膜処理装置の処理部と、前記搬入搬出テーブルに載置されたカセットと、前記洗浄部との間で基板を搬送する基板搬送機構とを備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記搬送機構は、前記搬入搬出テーブルに載置されたカセットと前記成膜処理装置の処理部との間で基板を搬送する第1の搬送機構と、前記第1の搬送機構との間で基板の受け渡しを行うとともに、前記洗浄ユニットに基板を搬送する第2の搬送機構とを備える。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、基板の受け渡しを行うための受渡部をさらに備え、前記基板搬送機構は、前記受渡部を介して、前記第1の搬送機構と前記第2の搬送機構との間で基板の受け渡しを行う。
請求項4に記載の発明は、基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルと、前記基板搬送用カセットに基板を搬入搬出する基板搬送機構を備えたインデクサ部と、基板に成膜処理を行う処理部とを備えた成膜処理装置と、基板に洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄部と、前記洗浄部に基板を搬入搬出する基板搬送機構とを備えた基板洗浄装置と、を備え、前記成膜処理装置の基板搬送機構と前記基板洗浄装置の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行うことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、基板の受け渡しを行うための受渡部をさらに備え、前記受渡部を介して、前記成膜処理装置の基板搬送機構と前記基板洗浄装置の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行う。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の発明において、前記洗浄部は、基板の表面に洗浄液を供給して基板の表面を洗浄するための第1洗浄ユニットと、基板の裏面に洗浄液を供給して基板の裏面を洗浄するための第2洗浄ユニットとを含む。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記第2洗浄ユニットは、基板を表裏反転する反転機構を備える。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の発明において、前記成膜処理装置は、CVD、PVDまたはスパッタリングによる成膜処理を行う。
請求項1乃至請求項8に記載の発明によれば、成膜処理の終了した基板を他の搬送装置を介して洗浄装置に搬送する必要がないことから、成膜処理後の基板を清浄な状態で基板洗浄装置に搬送することができる。また、成膜処理の終了した基板をすぐに洗浄部に搬送して洗浄処理できることから、成膜処理時に基板に付着したパーティクル等を容易に除去することが可能となる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、基板洗浄装置1をCVD処理装置2とともに示す平面図である。
このCVD処理装置2は、搬入搬出テーブル73および基板搬送機構74からなるインデクサ部75を備えるものである。
CVD処理装置2の搬入搬出テーブル73は、複数の基板搬送用カセット12を載置可能に構成されている。多数の基板を収納した基板搬送用カセット12は、前段の処理工程からカセット搬送装置等により搬送され、この搬入搬出テーブル73に載置される。また、CVD処理装置2でCVD処理され、基板洗浄装置1で洗浄された基板は、この搬入搬出テーブル73に載置された基板搬送用カセット12に収納される。
CVD処理装置2の基板搬送機構74は、搬入搬出テーブル73とCVD処理装置2のCVD処理部(図示せず)および受け渡し部31との間で基板を搬送するためのものである。この基板搬送機構74は、搬入搬出テーブル73に沿って往復移動可能な基台77と、基台77上を回転および昇降可能な支持台78と、支持台78に対して前後方向に移動可能な上下一対の搬送アーム(図1においては上方のもののみを図示)79とを備える。このため、この基板搬送機構74は、搬入搬出テーブル73上に載置された各基板搬送用カセット12および受け渡し部31の各々と対向する位置に移動し、その位置において上下一対の搬送アーム79により基板を受け渡しすることができる。また、この搬送機構74は、搬送アーム79を図1に示す状態から180°反転させることにより、基板をCVD処理装置2のCVD処理部(図示せず)またはCVD処理装置内部の搬送機構との間で受け渡しすることができる。
基板洗浄装置1は、基板搬送機構4と、洗浄ユニット6、7および反転洗浄ユニット8からなる洗浄部9とから構成される。
基板搬送機構4は、洗浄部9とCVD処理装置2の受け渡し部31との間で基板を搬送するためのものである。この基板搬送機構4は、洗浄部9に沿って往復移動可能な基台13と、基台13上を回転および昇降可能な支持台14と、支持台14に対して前後方向に移動可能な上下一対の搬送アーム(図1においては上方のもののみを図示)15とを備える。このため、この基板搬送機構4は、洗浄部9の洗浄ユニット6、7および反転洗浄ユニット8と、CVD処理装置2における受け渡し部31の各々と対向する位置に移動し、その位置において上下一対の搬送アーム15により基板を受け渡しすることができる。
より詳細には、上下一対の搬送アーム15のうちの一方の搬送アーム15により洗浄ユニット6、7、反転洗浄ユニット8または受け渡し部31に載置された基板を受け取るとともに、他方の搬送アーム15に保持した基板を基板搬送用カセット12、洗浄ユニット6、7または受け渡し部31に載置することにより、基板の受け渡しを実行する。
なお、この基板搬送機構4は、CVD処理装置2の受け渡し部31から洗浄ユニット6に基板を搬送するのに要する搬送時間T6と、CVD処理装置2の受け渡し部31から洗浄ユニット7に基板を搬送するのに要する搬送時間T7とが同一となるように、その搬送動作を制御される。
より具体的には、CVD処理装置2の受け渡し部31に近接していることからその搬送に時間を要しない洗浄ユニット6への搬送時間T6が、受け渡し部31から離隔していることからその搬送に時間を要する洗浄ユニット7への搬送時間T7と同一となるように、基板搬送機構4の基台13は、搬送アーム15が受け渡し部31から基板を受け取って若干の時間停止した後、この基板を洗浄ユニット6に移動して基板を搬送する。
図2は、洗浄ユニット6の要部を示す正面図である。なお、洗浄ユニット7も、洗浄ユニット6と同一の構成を有する。
この洗浄ユニット6は、基板Wを保持して回転するスピンチャック21と、スピンチャック21に保持されて回転する基板Wの表面を洗浄するブラシ機構22とを備える。
前記スピンチャック21は、モータ24の回転軸25と接続された支持台26を有する。この支持台26上には、基板Wの端縁部のみと当接する複数の基板保持ピン27が配設されている。このスピンチャック21の周囲には、基板Wの回転に伴う遠心力により基板Wから飛散する洗浄液の外部への飛散を防止する内カップ23が配設されている。この内カップ23は、図示しない昇降手段により、上下方向に移動可能な構成となっている。
前記ブラシ機構22は、内カップ23の外側に配設された支軸を中心に、図2において実線で示す待機位置と二点鎖線で示す洗浄位置の間を揺動可能なアーム28を有する。また、アーム28の先端部には、洗浄ブラシ29が下向きの状態で設けられている。この洗浄ブラシ29は鉛直方向を向く軸芯回りに回転する。なお、アーム28は、図示しない昇降手段により、洗浄ブラシ29の下端部がスピンチャック21に保持された基板Wと当接する位置と、そこから離隔する位置の間を上下移動可能に構成されている。
この洗浄ユニット6により基板Wを洗浄する際には、基板Wをスピンチャック21に保持した状態で回転させる。また、図示しないノズルより基板Wの表面に純水等の洗浄液を供給する。そして、アーム28を洗浄位置まで移動させた後下降させ、洗浄ブラシ29をスピンチャック21に保持されて回転する基板Wに当接させるとともに、この洗浄ブラシ29自身を回転させる。そして、洗浄ブラシ29を基板Wの端縁まで移動させることにより、スピンチャック21に保持された基板Wの表面が洗浄される。なお、基板Wの洗浄が終了すれば、図示しないノズルから基板Wに窒素ガスを吹き付けるとともに、基板Wを高速回転させることにより基板Wを乾燥する。
反転洗浄ユニット8は、そこに搬入された基板Wを水平軸の回りに反転させてその裏面を洗浄するためのものである。
図3はこの反転洗浄ユニット8の平面図であり、図4はその正面図、また、図5は反転機構42の要部を示す側面図である。この基板反転洗浄ユニット8は、洗浄機構41と反転機構42から構成される。
洗浄機構41は、図2に示す洗浄ユニット6と同様の構成を有する。すなわち、この洗浄機構41は、基板Wを保持して回転するスピンチャック21と、スピンチャック21に保持されて回転する基板Wをその上方から洗浄するブラシ機構22とを備える。なお、図3および図4においては、図2に示す洗浄ユニット6と同一の部材については同一の符号を付している。
前記スピンチャック21は、モータ24の回転軸25と接続された支持台26を有する。この支持台26上には、基板Wの端縁部のみと当接する複数の基板保持ピン27が配設されている。このスピンチャック21の周囲には、基板Wの回転に伴う遠心力により基板Wから飛散する洗浄液の外部への飛散を防止する内カップ23が配設されている。この内カップ23は、図示しない昇降手段により、上下方向に移動可能な構成となっている。
前記ブラシ機構22は、内カップ23の外側に配設された支軸を中心に、図4において実線で示す待機位置と二点鎖線で示す洗浄位置の間を揺動可能なアーム28を有する。また、アーム28の先端部には、洗浄ブラシ29が下向きの状態で設けられている。この洗浄ブラシ29は鉛直方向を向く軸芯回りに回転する。なお、アーム28は、図示しない昇降手段により、洗浄ブラシ29の下端部がスピンチャック21に保持された基板Wと当接する位置と、そこから離隔する位置の間を上下移動可能に構成されている。
上記反転機構42は、基板Wの端縁を保持するための略円弧状の一対のチャック51を有する。一対のチャック51の基部は各々一対の支持体53に支持されており、各チャック51はそれぞれ若干異なる高さ位置に配置されている。このチャック51には、基板Wの端縁部のみと当接するフッ素樹脂製の支持部材52が、各々2個配設されている。また、一対の支持体53は、回転板54に取り付けられたガイド部材55に沿って水平方向に移動可能に構成されている。そして、これらの支持体53は、図示しないバネにより、互いに近接する方向に付勢されている。
図5に示すように、回転板54は互いに対称に配置された一対のリンク機構50を有する。このリンク機構50は、図3に示すように、回転板54と連結する軸を中心に回動する第1のリンク56と、一端が第1のリンク56と連結し他端が一方の支持体53に連結する第2のリンク57と、一端が第1のリンク56と連結し他端が他方の支持体53に連結する第3のリンク58とを備える。そして、エアシリンダ59のシリンダロッドが第1リンク56と第3リンク58との連結部分を押圧することにより、各リンク56、57、58が屈曲した状態から伸長した状態に移行することにより、一対のチャック51は互いに離隔する方向に移動する。また、エアシリンダ59のシリンダロッドが縮めば、図示しないバネの作用により、一対のチャック51は互いに近接する方向に移動する。
一対のチャック51を支持する支持体53に連結する回転板54は、モータ6 1の回転軸に固定されている。このため、モータ61の回転軸を180°回転させることにより、一対のチャック51をそこに保持した基板Wとともに180°回転させることができる。また、一対のチャック51は、図4に示す昇降用エアシリンダ62の駆動により上下移動する。
この反転洗浄ユニット8により基板Wの裏面を洗浄する際には、基板搬送機構4の搬送アーム15によりその表面を上方に向けて搬送された基板Wをスピンチャック21に一旦保持する。そして、反転機構42における一対のチャック51を下降させ、このチャック51により、基板Wを挟持した後、チャック51を上昇させる。チャック51が所定の高さまで上昇すれば、モータ61の駆動により回転板54をチャック51とともに180°回転させる。これにより、チャック51に保持された基板Wは表裏反転される。続いて、チャック51を下降させて基板Wをスピンチャック21に保持させた後、チャック51を上方に退避させる。
そして、アーム28を洗浄位置まで移動させた後下降させ、洗浄ブラシ29をスピンチャック21に保持されて回転する基板Wに当接させるとともに、この洗浄ブラシ29自身を回転させる。そして、洗浄ブラシ29を基板Wの端縁まで移動させることにより、スピンチャック21に保持された基板Wの裏面が洗浄される。基板Wの洗浄が終了すれば、一対のノズル44から基板Wに窒素ガスを吹き付けるとともに、基板Wを高速回転させることにより基板Wを乾燥する。その裏面を洗浄された基板Wは、反転機構42により再度反転され、その表面を上方に向けた状態で基板搬送機構4の搬送アーム15に受け取られる。
次に、この基板洗浄装置1による洗浄動作について説明する。なお、この基板洗浄装置1は、図示を省略した制御部を有する。以下の洗浄動作は、この制御部の指令により実行される。
前段の処理工程からカセット搬送装置等により搬送された基板搬送用カセット12は、CVD処理装置2の搬入搬出テーブル73に載置される。この基板搬送カセット12内には、多数の基板Wが収納されている。
この状態において、CVD処理装置2における基板搬送機構74の搬送アーム79が基板搬送用カセット12内の基板Wを1枚ずつ取り出し、この搬送アーム79を180°反転させることにより、基板WをCVD処理装置2のCVD処理部(図示せず)に搬送する。
なお、基板搬送用カセット12内の基板Wを1枚ずつCVD処理装置2のCVD処理部(図示せず)に搬送する基板搬送機構74を使用するかわりに、基板搬送用カセット12内の多数の基板Wを一括してCVD処理装置2のボートに移載する基板搬送機構を使用して、基板搬送用カセット12内の基板WをCVD処理装置2内に移載するようにしてもよい。
また、基板WをCVD処理装置2においてCVD処理する前に、洗浄部9において予め洗浄するようにしてもよい。
CVD処理装置2においてCVD処理が終了した基板Wは、CVD処理装置2における基板搬送機構74の搬送アーム79により受け渡し部31の支持ピン32上に載置される。そして、この基板Wは、基板洗浄装置1における基板搬送機構4の搬送アーム15により洗浄ユニット6または7に搬送される。洗浄ユニット6または7に搬送された基板Wは、洗浄ユニット6または7においてCVD処理時に生じた汚染を洗浄される。
このとき、CVD処理の終了した基板Wをすぐに洗浄処理ユニット6または7に搬送して洗浄処理することから、基板WがCVD処理終了後洗浄されるまでの時間は一定となる。このため、基板Wを均一に処理することが可能となる。同様に、CVD処理の終了した基板Wをすぐに洗浄処理ユニット6または7に搬送して洗浄処理することから、CVD処理時に基板Wに付着したパーティクル等を容易に除去することができる。また、基板洗浄装置1とCVD処理装置2との間で直接基板Wを受け渡しすることから、従来のように基板WがCVD処理装置2から基板洗浄装置1へ搬送される間に汚染されることを防止することができる。
洗浄ユニット6または7によりその表面を洗浄された基板Wは、基板洗浄装置1における基板搬送機構4の搬送アーム15により反転洗浄部8に搬送され、その裏面を洗浄される。裏面の洗浄が終了した基板Wは、基板搬送機構4の搬送アーム15により、受け渡し部31の支持ピン32上に載置される。そして、この基板Wは、CVD処理装置2における基板搬送機構74の搬送アーム79により、搬入搬出テーブル73上の基板搬送用カセット12に収納される。
上述した実施形態においては、前段の処理工程から基板搬送用カセット12を搬送するカセット搬送装置等との間で基板搬送用カセット12を受け渡しするためのインデクサ部75を、基板洗浄装置1とCVD処理装置2との間で共用することができるので、これらの装置全体の構成を簡易化することができる。
また、上述した実施形態においては、基板洗浄装置1とCVD処理装置2とを互いに対応させて配置しているため、基板Wの洗浄およびCVD処理工程を整流化することができる。
なお、上述した実施形態においては、いずれも、成膜処理装置として基板WをCVD処理するCVD処理装置2を使用した場合について説明したが、例えばPVDやスパッタリング等の成膜処理を行う他の成膜処理装置を使用してもよい。
また、上述した実施形態においては、洗浄部にブラシ機構22を用いたものを例示したが、これに限られるものでなく、洗浄機構として、高圧の洗浄液を基板に吐出して洗浄する機構や、超音波を発振させた洗浄液を基板に吐出して洗浄する機構を用いることもできる。
1 基板洗浄装置
2 CVD処理装置
4 基板搬送機構
6 洗浄ユニット
7 洗浄ユニット
8 反転洗浄ユニット
9 洗浄部
12 基板搬送用カセット
15 搬送アーム
21 スピンチャック
22 ブラシ機構
29 洗浄ブラシ
31 受け渡し部
36 制御部
41 洗浄機構
42 反転機構
73 搬入搬出テーブル
74 基板搬送機構
75 インデクサ部
W 基板
2 CVD処理装置
4 基板搬送機構
6 洗浄ユニット
7 洗浄ユニット
8 反転洗浄ユニット
9 洗浄部
12 基板搬送用カセット
15 搬送アーム
21 スピンチャック
22 ブラシ機構
29 洗浄ブラシ
31 受け渡し部
36 制御部
41 洗浄機構
42 反転機構
73 搬入搬出テーブル
74 基板搬送機構
75 インデクサ部
W 基板
Claims (8)
- 処理部を備える成膜処理装置により成膜処理された基板を基板洗浄装置により洗浄処理する基板処理装置であって、
基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルと、
基板に洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄部と、
前記成膜処理装置の処理部と、前記搬入搬出テーブルに載置されたカセットと、前記洗浄部との間で基板を搬送する基板搬送機構と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記搬送機構は、
前記搬入搬出テーブルに載置されたカセットと前記成膜処理装置の処理部との間で基板を搬送する第1の搬送機構と、
前記第1の搬送機構との間で基板の受け渡しを行うとともに、前記洗浄ユニットに基板を搬送する第2の搬送機構と、
を備える基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置において、
基板の受け渡しを行うための受渡部をさらに備え、
前記基板搬送機構は、前記受渡部を介して、前記第1の搬送機構と前記第2の搬送機構との間で基板の受け渡しを行う基板処理装置。 - 基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルと、前記基板搬送用カセットに基板を搬入搬出する基板搬送機構を備えたインデクサ部と、基板に成膜処理を行う処理部とを備えた成膜処理装置と、
基板に洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄部と、前記洗浄部に基板を搬入搬出する基板搬送機構とを備えた基板洗浄装置と、を備え、
前記成膜処理装置の基板搬送機構と前記基板洗浄装置の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項4に記載の基板処理装置において、
基板の受け渡しを行うための受渡部をさらに備え、
前記受渡部を介して、前記成膜処理装置の基板搬送機構と前記基板洗浄装置の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行う基板処理装置。 - 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、
前記洗浄部は、基板の表面に洗浄液を供給して基板の表面を洗浄するための第1洗浄ユニットと、基板の裏面に洗浄液を供給して基板の裏面を洗浄するための第2洗浄ユニットとを含む基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置において、
前記第2洗浄ユニットは、基板を表裏反転する反転機構を備える基板処理装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記成膜処理装置は、CVD、PVDまたはスパッタリングによる成膜処理を行う基板処理装置。
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091208 |