JP2009277789A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な排気を確保しつつも、排気量を低減することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】制御部５１は、ロットが搬送されて薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２にて処理されるタイミングがスケジュールにより予め判断できるので、薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２の状態に応じて各ダンパー３７，４１，４５，４９を操作し、薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２の排出口３５，３９，４３，４７から排出される排気流量を調整できる。その結果、処理に必要な排気を確保しつつも装置全体の排気量を低減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、エッチングや洗浄等の所定の処理を行う基板処理装置に関する。

従来、この種の装置として、基板を搬送する搬送部と、処理液を貯留し、基板を浸漬させて処理を行う処理部と、処理手順を規定したレシピに基づいて、基板をどのタイミングで搬送及び処理するかを予めスケジュールし、そのスケジュールにしたがって基板を各部部に搬送させて処理を行わせる制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このような装置では、スケジュールにしたがって、各部に基板を搬送するタイミングが予め決定されるので、各部に基板を搬送して処理するタイミングを調整することにより、効率的に基板を処理することができる。

各処理部には、例えば、処理液雰囲気を含む気体を排出するための排気口が備えられており、各排気口は工場に設けられている排気設備に連通されている。また、排気設備の処理能力に限界がある関係上、全ての基板処理装置から排出することができる排気量は、予め基板処理装置ごとに割り当てられて設定されている。そして、その割当排気量の範囲内で、基板処理装置内の各処理部における最悪の環境下での排気を考慮して、各処理部ごとに排気口からの排気流量が予め固定的に設定されている。
特開２００７−２６６２５４号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、各処理部の排気量が固定であるので、排気量が多くなってしまうという問題がある。なお、工場の排気設備には処理限界があり、クリーンルームに設置される基板処理装置の台数が増えると、処理しきれなくなる恐れがあるので、装置の排気量を低減することがユーザから求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、必要な排気を確保しつつも、排気量を低減することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液により処理する基板処理装置において、基板を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された基板を収容して、処理液による処理を行う複数個の処理部と、前記処理部ごとに設けられ、各処理部内の気体を排気設備に排出する排出口と、前記排出口ごとに設けられ、前記各排出口の排気流量を調整する調整手段と、処理手順を規定したレシピに基づいて、前記搬送部及び前記複数個の処理部により基板に対して処理を行わせるにあたり、予め基板をどのタイミングで搬送及び処理するかを規定するスケジュールを行った後、そのスケジュールに基づいて各部を制御しつつ基板に対して処理を行わせる機能を有するとともに、各処理部の状態に応じてその調整手段を操作し、処理部ごとに排気流量を調整する制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、搬送部で基板が搬送されて処理部にて処理されるタイミングがスケジュールにより予め判断できるので、各処理部の状態に応じて調整手段を操作し、各処理部の排出口から排出される排気流量を調整することができる。その結果、装置全体の排気量を低減することができる。

また、本発明において、前記調整手段は、段階的に排気流量を調整可能に構成されていることが好ましい（請求項２）。段階的に排気流量を調整するので、制御手段による制御を簡単に行うことができる。

また、本発明において、前記制御手段は、前記処理部における準備状態と、前記搬送部による前記処理部との間における基板の搬入出状態と、前記処理部における基板の浸漬状態ごとに前記調整手段を操作し、基板の搬入出状態における排気流量を他の状態よりも大きくすることが好ましい（請求項３）。基板の搬入出状態における排気流量を他の状態よりも大きくすることにより、処理部内の雰囲気が処理部外に漏れ出すことを防止することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、搬送部で基板が搬送されて処理部にて処理されるタイミングがスケジュールにより予め判断できるので、各処理部の状態に応じて調整手段を操作し、各処理部の排出口から排出される排気流量を調整することができる。その結果、装置全体の排気量を低減できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図であり、図２は実施例に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。

この基板処理装置は、例えば、基板Ｗに対して薬液処理及び洗浄処理及び乾燥処理を施すための装置である。基板Ｗは、複数枚（例えば２５枚）がカセット１に対して起立姿勢で収納されている。未処理の基板Ｗを収納したカセット１は、投入部３に載置される。投入部３は、カセット１を載置される載置台５を二つ備えている。投入部３に隣接する位置には、払出部７が備えられている。この払出部７は、処理済の基板Ｗをカセット１に収納してカセット１ごと払い出す。このような払出部７は、投入部３と同様に、カセット１を載置するための二つの載置台９を備えている。

投入部３と払出部７に沿う位置には、これらの間を移動可能に構成された第１搬送機構ＣＴＣが設けられている。第１搬送機構ＣＴＣは、投入部３に載置されたカセット１に収納されている全ての基板Ｗを取り出した後、第２搬送機構ＷＴＲに対して搬送する。また、第１搬送機構ＣＴＣは、第２搬送機構ＷＴＲから処理済みの基板Ｗを受け取った後に、基板Ｗをカセット１に収納する。また、第２搬送機構ＷＴＲは、基板処理装置の長手方向に沿って移動可能に構成されている。

上述した第２搬送機構ＷＴＲの移動方向における最も手前側には、複数枚の基板Ｗを低圧のチャンバ内に収納して乾燥させるための乾燥処理部ＬＰＤが設けられている。

第２搬送機構ＷＴＲの移動方向であって乾燥処理部ＬＰＤに隣接する位置には、第１処理部１９が配設されている。この第１処理部１９は、複数枚の基板Ｗに対して純水洗浄処理を施すための純水洗浄処理部ＯＮＢ１を備えているとともに、複数枚の基板Ｗに対して薬液を含む処理液によって薬液処理を施すための薬液処理部ＣＨＢ１を備えている。また、第１処理部１９は、第２搬送機構ＷＴＲとの間で基板Ｗを受け渡すとともに、純水洗浄処理部ＯＮＢ１と薬液処理部ＣＨＢ１でのみ昇降可能なリフタＬＦＳ１を備えている。

第１処理部１９に隣接した位置には、第２処理部２１が設けられている。第２処理部２１は、上述した第１処理部１９と同様の構成である。つまり、純水洗浄処理部ＯＮＢ２と薬液処理部ＣＨＢ２とリフタＬＦＳ２とを備えている。

乾燥処理部ＬＰＤは、図２に示すように、内部の気体を排出する排出口３１を備えている。排出口３１は、電気信号に応じて流路断面積を調整し、排気流量を調整するダンパー３３を備えている。同様に、純水洗浄処理部ＯＮＢ１は排出口３５とダンパー３７を備え、薬液処理部ＣＨＢ１は排出口３９とダンパー４１を備え、純水洗浄処理部ＯＮＢ２は排出口４３とダンパー４５を備え、薬液処理部ＣＨＢ２は排出口４７とダンパー４９を備えている。なお、図示省略しているが、乾燥処理部ＬＰＤや、純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２、薬液処理部ＣＨＢ１，ＯＮＢ２は、処理槽と、処理槽の上部開口を開閉するオートカバーなどを備えている。処理槽に基板Ｗを搬入出する際には、オートカバーが開放され、処理槽に基板Ｗを搬入した後、基板Ｗに処理を行う際にはオートカバーを閉止する。

乾燥処理部ＬＰＤと、純水洗浄処理部ＯＮＢ１と、薬液処理部ＣＨＢ１と、純水洗浄処理部ＯＮＢ２と、薬液処理部ＣＨＢ２とが本発明における「処理部」に相当する。また、ダンパー３３，３７，４１，４５，４９が本発明における「調整手段」に相当する。

上記のように構成された基板処理装置は、図２のブロック図に示すように制御部５１によって統括的に制御される。なお、制御部５１が本発明における「制御手段」に相当する。

制御部５１は、ＣＰＵやタイマ等を備え、スケジューリング部５３と、流量設定部５５と、処理実行指示部５７とを備えている。制御部５１に接続されている記憶部５９は、この基板処理装置のユーザなどによって予め作成され、基板Ｗの処理手順を規定した、複数の処理工程を含むレシピと、スケジュール作成プログラムと、作成されたスケジュールを実行する処理プログラムと、各処理部ごとに設定され、各処理部の「状態」ごとに設定された各排出口３１，３５，３９，４３，４７の排気流量値などが予め格納されている。

なお、以下の説明においては、処理部として純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２と薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２を例にとって説明する。また、各処理部の状態として、例えば、待機状態などにあたる「準備状態」と、基板Ｗを処理槽内の搬入出する際の「基板の搬入出状態」と、基板Ｗを処理槽内の処理液に浸漬させて基板Ｗに対して処理を行う「基板の浸漬状態」とが規定されている。また、例えば、排気を行わない場合の排気流量を「０」とした場合、処理部が「準備状態」のとき排気流量が「１」、処理部が「基板の搬入出状態」のときに排気流量が「３」、処理部が「基板の浸漬状態」のときに「２」のように３段階になるように予め設定されている。つまり、「基板の搬入出状態」における排気流量を他の状態よりも大きくしてある。

スケジューリング部５３は、カセット１に収納されて投入部３に載置された基板Ｗを一つのロットとして取り扱い、装置のオペレータによって指示された、記憶部５９に予め記憶されているレシピに応じて、実際に処理を開始する前に、ロット毎の処理工程を時系列的に効率よく配置できるようにスケジュールを作成する。作成された全体のスケジュールは、記憶部５９に格納される。

流量設定部５５は、スケジューリング部５３によって作成された全体のスケジュールを参照して、各処理部の状態を判断し、状態に応じた排気流量となるように全体のスケジュールに排気流量の設定タイミングを付加し、記憶部５９に格納する。

処理実行指示部５７は、スケジューリング部５３によって作成されて、記憶部５９に格納されているスケジュールに基づいて、適切なタイミングで各処理部などの処理に係る動作を指示する。さらに、スケジュールに応じて各部を操作して基板Ｗを処理するにあたり、各処理部の状態に応じて設定された流量設定を参照して、各ダンパー３３，３７，４１，４５，４９を操作して各排出口３１，３５，３９，４３，４７の排気流量をその都度状態に応じて調整する。

次に、具体的なスケジューリングについて、図３を参照して説明する。なお、図３は、スケジュール動作を示すフローチャートである。

但し、発明の理解を容易にするため、スケジュールの全体説明については省略し、スケジュールの一部（レシピの一部）だけを例にとって説明する。ここでは、図４に示すように、純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２と薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２とによる処理を挙げ、さらに二つのロットについてのスケジューリングを行う例について説明する。なお、図４は、スケジュールの一部を示すタイムチャートである。

また、この例における第１のロット及び第２のロットのレシピの一部は、図４に示すようになものである。ここで処理工程Ｐの後の数字は、ロット番号を示し、「−」の後が処理工程番号を表す。但し、レシピの一部だけであるが、便宜上、第１のロット及び第２のロットともに、処理工程番号を１から表記している。また、各処理工程Ｐ１−１，Ｐ１−２及びＰ２−１，Ｐ２−２において、前の空白にあたる部分（符号Ｐｘ−ｘａ）は、処理部などのリソースを使用するための準備にあたる前作業及び搬入作業であり（基板の搬入出状態）、後ろの空白にあたる部分（符号Ｐｘ−ｘｃ）は、使用したリソースの片付けにあたる後作業及び搬出作業である（基板の搬入出状態）。また、各処理工程Ｐ１−１，Ｐ１−２及びＰ２−１，Ｐ２−２のハッチングした部分（符号Ｐｘ−ｘｂ）は、純水洗浄処理部ＯＮＢ１，２及び薬液洗浄処理部ＣＨＢ１，２における処理の実体にあたる（基板の浸漬状態）。それ以外の部分は、準備状態にあたる。

具体的には、処理工程Ｐ１−１は、第２搬送機構ＷＴＲ（リソースａ）から第１のロットを受け取って、薬液処理部ＣＨＢ１（リソースｂ）によって薬液処理を行うとともに、リフタＬＦＳ１で搬出する処理であり、処理工程Ｐ１−２は、リフタＬＦＳ１からロットを受け取って、純水洗浄処理部ＯＮＢ１（リソースｃ）で水洗処理を行うとともに、リフタＬＦＳ１で搬出する処理である。また、処理工程Ｐ２−１は、第２搬送機構ＷＴＲ（リソースａ）から第２のロットを受け取って、薬液処理部ＣＨＢ２（リソースｄ）によって薬液処理を行うとともに、リフタＬＦＳ２で搬出する処理であり、処理工程Ｐ２−２は、リフタＬＦＳ２からロットを受け取って、純水洗浄処理部ＯＮＢ２（リソースｅ）で水洗処理を行うとともに、リフタＬＦＳ２で搬出する処理である。

ステップＳ１〜Ｓ３
装置のオペレータは、未処理の基板Ｗが収納されたカセット１（一つのロットに相当）を投入台３の載置台５に載置する（ステップＳ１）。図示しない指示部から上述したレシピを指示する（ステップＳ２）。すると、制御部５１は、記憶部５９に記憶されているレシピのデータを読み込む（ステップＳ３）。

ステップＳ４
スケジューリング部５３は、読み込まれたレシピのデータに基づいて、第１のロット及び第２のロットについて、それぞれ単独のスケジュールを作成する。そして、それらの各処理工程が干渉しないように配置する。

具体的には、第１のロットについて各処理工程Ｐ１−１，Ｐ１−２の時間計算を行うとともに、各処理工程Ｐ１−１，Ｐ１−２に要する時間に基づいて単独のスケジュールを作成する。そして、第２のロットについて各処理工程Ｐ２−１，Ｐ２−２の時間計算を行うとともに、各処理工程Ｐ２−１，Ｐ２−２に要する時間に基づき単独のスケジュールを作成する。そして、互いの処理工程が干渉せず、しかも早く処理が終了するように配置して全体のスケジュールを作成する。上述したようにして作成された全体のスケジュールの一部の例が図４である。このようにしてスケジューリング部５３により作成された全体のスケジュールは、記憶部５９に格納される。

ステップＳ５
流量設定部５５は、記憶部５９に格納されている全体のスケジュールを参照して、各処理部の状態に応じて排気流量を設定する。具体的には、純水洗浄処理部ＯＮＢ１のダンパー３７と、薬液処理部ＣＨＢ１のダンパー４１と、純水洗浄処理部ＯＮＢ２のダンパー４５と、薬液処理部ＣＨＢ２のダンパー４９に与える電気信号及びそのタイミングを、全体のスケジュールを参照して設定する。

具体的には、図５に示すようになる。なお、図５は、排気流量の調整タイミングを付加したタイムチャートである。

すなわち、流量設定部５５は、処理工程Ｐ１−１で使用される薬液処理部ＣＨＢ１のダンパー４１を操作して、薬液処理部ＣＨＢ１の状態に応じて排出口３９の排気流量を設定する。具体的には、図５に示すように、時点ｔ１〜ｔ２の間は、処理工程Ｐ１−１ａの基板Ｗの搬入出状態にあたるので、その排気流量を「３」に設定する。なお、それ以前は、排気流量「１」に設定している。時点ｔ２〜ｔ６については、処理工程Ｐ１−１ｂの基板Ｗの浸漬状態にあたるので、その排気流量を「２」に設定する。さらに、時点ｔ６〜ｔ７は、処理工程Ｐ１−１ｃの基板Ｗの搬入出状態にあたるので、その排気流量を「３」に設定する。

また、処理工程Ｐ１−２で使用される純水処理部ＯＮＢ１のダンパー３７を操作して、純水処理部ＯＮＢ１の状態に応じて排気流量を設定する。具体的には、時点ｔ４〜ｔ６は処理工程Ｐ１−２ａであるので、ダンパー３７の排気流量を「３」に設定し、時点ｔ６〜ｔ１１は処理工程１−２ｂであるので、その排気流量を「２」に設定し、時点ｔ１１〜１２は処理工程Ｐ１−２ｃであるので、その排気流量を「３」に設定する。

上述したのと同じ要領で、処理工程Ｐ２−１で使用される薬液処理部ＣＨＢ２のダンパー４９を操作して可変される薬液処理部ＣＨＢ２の排出口４７の排気流量と、処理工程Ｐ２−２で使用される純水処理部ＯＮＢ２のダンパー４５を操作して可変される純水処理部ＯＮＢ２の排出口４３の排気流量とを、各々の処理部の状態に応じて設定する。

全ての処理部について排気流量の設定タイミングを付加した後、その情報を記憶部５９に格納する。処理実行指示部５７は、記憶部５９のスケジュールを参照して、各部を制御しつつロットに対して所定の処理を行わせる。その際には、設定された排気流量に合わせて各ダンパー３７，４１，４５，４９を操作する。

上述したように、制御部５１は、ロットが搬送されて薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２にて処理されるタイミングがスケジュールにより予め判断できるので、薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２の状態に応じて各ダンパー３７，４１，４５，４９を操作し、薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２や純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２の排出口３５，３９，４３，４７から排出される排気流量を調整することができる。その結果、図５の下のタイムチャートに示すように、処理に必要な排気を確保しつつも装置全体の排気量を低減することができる。

因みに、従来技術では、最悪の環境下での排気を考慮して、各処理部ごとに排気口からの排気流量が予め固定的に設定されている。上記の例では、排気流量が常時「３」で固定であるので、合計排気流量は、図５の下のタイムチャート中に点線で示すように、「３」×４台の処理部で常時「１２」の排気流量となる。上述した本実施例と比較すると、排気量を低減できることは明らかである。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、基板処理装置の構成は一例であり、上述した構成以外の基板処理装置であっても同様の効果を奏する。

（２）上述した実施例では、排気流量を３段階に調整するようにしているが、４段階以上または無段階で調整するようにしてもよい。これにより、より細かく排気流量を設定することができ、状態に応じた細かな調整により、装置の排気量をさらに減少させる効果が期待できる。

（３）上述した実施例では、処理部の状態として、「準備状態」と、「基板の搬入出状態」と、「基板の浸漬状態」との三区分としているが、さらに状態を細かく分けるようにしてもよい。これにより、装置の排気量をさらに減少させる効果が期待できる。

（４）上述した実施例では、基板処理装置の薬液処理部ＣＨＢ１，ＣＨＢ２と、純水洗浄処理部ＯＮＢ１，ＯＮＢ２による処理を示したが、内部の気体を排出する処理部であれば同様の効果を奏する。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。 スケジューリングの流れを示すフローチャートである。 スケジュールの一部を示すタイムチャートである。 排気流量の調整タイミングを付加したタイムチャートである。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … カセット
３ … 投入部
７ … 払出部
ＣＴＣ … 第１搬送機構
ＷＴＲ … 第２搬送機構
ＬＰＤ … 乾燥処理部
１９ … 第１処理部
ＯＮＢ１ … 純水洗浄処理部
ＣＨＢ１ … 薬液処理部
ＬＦＳ１ … リフタ
２１ … 第２処理部
ＯＮＢ２ … 純水洗浄処理部
ＣＨＢ２ … 薬液処理部
ＬＦＳ２ … リフタ
３１，３５，３９，４３，４７ … 排出口
３３，３７，４１，４５，４９ … ダンパー
５１ … 制御部
５３ … スケジューリング部
５５ … 流量設定部
５７ … 処理実行指示部
５９ … 記憶部

Claims (3)

1. 基板を処理液により処理する基板処理装置において、
   基板を搬送する搬送部と、
   前記搬送部により搬送された基板を収容して、処理液による処理を行う複数個の処理部と、
   前記処理部ごとに設けられ、各処理部内の気体を排気設備に排出する排出口と、
   前記排出口ごとに設けられ、前記各排出口の排気流量を調整する調整手段と、
   処理手順を規定したレシピに基づいて、前記搬送部及び前記複数個の処理部により基板に対して処理を行わせるにあたり、予め基板をどのタイミングで搬送及び処理するかを規定するスケジュールを行った後、そのスケジュールに基づいて各部を制御しつつ基板に対して処理を行わせる機能を有するとともに、各処理部の状態に応じてその調整手段を操作し、処理部ごとに排気流量を調整する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記調整手段は、段階的に排気流量を調整可能に構成されていることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置において、
   前記制御手段は、前記処理部における準備状態と、前記搬送部による前記処理部との間における基板の搬入出状態と、前記処理部における基板の浸漬状態ごとに前記調整手段を操作し、基板の搬入出状態における排気流量を他の状態よりも大きくすることを特徴とする基板処理装置。

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