JP2014022661A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate, ceramic substrate, solar cell substrate and the like.
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献1の基板処理装置では、基板が保持プレートによって加熱され、基板の上方に配置された供給プレートからの処理液が、加熱された基板に供給される。
特許文献2の基板処理装置では、ウエハおよびキャリアが、温純水槽で加熱される。そして、温まったウエハおよびキャリアが、高温薬液槽内の高温薬液に浸漬される。
In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is used.
In the substrate processing apparatus of
In the substrate processing apparatus of
複数枚の基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置では、回転状態の基板の上面または下面に向けて処理液が吐出される。基板に着液した処理液は、遠心力を受けて、基板に沿って外方に移動する。これにより、基板の上面または下面の全域に処理液が供給される。
基板に供給される処理液の温度が基板の温度よりも高い場合、供給された処理液の熱が基板によって次第に奪われていくので、基板上での処理液の温度は、処理液が着液する着液位置から遠ざかるに従って低下していく。
In a single wafer processing apparatus that processes a plurality of substrates one by one, a processing liquid is discharged toward the upper surface or the lower surface of a rotating substrate. The processing liquid deposited on the substrate receives centrifugal force and moves outward along the substrate. As a result, the processing liquid is supplied to the entire upper surface or lower surface of the substrate.
When the temperature of the processing liquid supplied to the substrate is higher than the temperature of the substrate, the heat of the supplied processing liquid is gradually taken away by the substrate. It decreases as it moves away from the liquid landing position.
これとは反対に、基板に供給される処理液の温度が基板の温度よりも低い場合、処理液が基板によって次第に温められるので、基板上での処理液の温度は、着液位置から離れるに従って上昇していく。
このように、処理液と基板とに温度差がある場合、基板上での処理液の温度にばらつきが生じてしまう。そのため、処理液の処理能力が温度に依存する場合には、処理の均一性が低下してしまう。
On the contrary, when the temperature of the processing liquid supplied to the substrate is lower than the temperature of the substrate, the processing liquid is gradually warmed by the substrate, so that the temperature of the processing liquid on the substrate increases as the distance from the landing position increases. It rises.
Thus, when there is a temperature difference between the processing liquid and the substrate, the temperature of the processing liquid on the substrate varies. Therefore, when the processing capability of the processing liquid depends on the temperature, the processing uniformity decreases.
特許文献1の基板処理装置では、基板が保持プレートによって加熱され、供給プレートからの処理液が、加熱された基板に供給される。しかしながら、この基板処理装置では、基板の温度が所定値に達するまで処理液を基板に供給できないので、余分な時間が発生し、基板処理装置のスループット(単位時間当たりの基板の処理枚数)が減少してしまう。
また、特許文献2の基板処理装置では、ウエハおよびキャリアが、温純水槽で加熱された後、高温薬液槽内の高温薬液に浸漬される。しかしながら、この基板処理装置では、高温薬液槽とは別に温純水槽を設ける必要があり、基板処理装置のフットプリント(専有面積)が増加してしまう。
In the substrate processing apparatus of
Moreover, in the substrate processing apparatus of
そこで、本発明の目的は、処理液と基板との温度差を小さくして、処理の均一性を高めることができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of reducing the temperature difference between the processing liquid and the substrate and improving the processing uniformity.
前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、複数枚の基板(W)を収容する収容器(C)を保持する収容器保持ユニット(2)と、基板を処理液で処理する処理ユニット(4)と、複数枚の基板が上下に積層された状態で当該複数枚の基板を保持し、保持された複数枚の基板を加熱する中継ユニット(3、203、303)と、前記収容器保持ユニットと前記中継ユニットとの間で基板を搬送する第1搬送ユニット(IR)と、前記中継ユニットと前記処理ユニットとの間で基板を搬送する第2搬送ユニット(CR)とを含む、基板処理装置(1、201、301)である。
The invention described in
この構成によれば、複数枚の基板が、第1搬送ユニットによって、収容器保持ユニットから中継ユニットに搬送される。中継ユニットに搬送された基板は、第2搬送ユニットによって、中継ユニットから処理ユニットに搬送される。そして、処理ユニットに搬送された基板は、処理液で処理される。このように、複数枚の基板は、中継ユニットによって、第1搬送ユニットと第2搬送ユニットとの間で中継される。 According to this configuration, the plurality of substrates are transported from the container holding unit to the relay unit by the first transport unit. The substrate transported to the relay unit is transported from the relay unit to the processing unit by the second transport unit. Then, the substrate conveyed to the processing unit is processed with the processing liquid. As described above, the plurality of substrates are relayed between the first transport unit and the second transport unit by the relay unit.
中継ユニットは、複数枚の基板が上下に積層された状態で、当該複数枚の基板を保持する。さらに、中継ユニットは、上下に積層された複数枚の基板を加熱する。したがって、加熱された基板が、中継ユニットから処理ユニットに搬送される。そして、加熱された基板に処理液が供給される。したがって、基板が加熱されない場合よりも、処理液と基板との温度差が小さい。そのため、処理の均一性を高めることができる。 The relay unit holds the plurality of substrates in a state where the plurality of substrates are stacked one above the other. Furthermore, the relay unit heats a plurality of substrates stacked one above the other. Accordingly, the heated substrate is transported from the relay unit to the processing unit. Then, the processing liquid is supplied to the heated substrate. Therefore, the temperature difference between the processing liquid and the substrate is smaller than when the substrate is not heated. Therefore, the uniformity of processing can be improved.
さらに、基板は、処理ユニットに搬送される前に加熱されるので、余分な時間(昇温時間)が処理ユニットで発生しない。そのため、基板処理装置のスループット(単位時間当たりの基板の処理枚数)の減少を抑制または防止できる。しかも、基板は、収容器保持ユニットから処理ユニットに至る基板の搬送経路で加熱されるので、基板処理装置のフットプリント(専有面積)の増加を抑制または防止できる。 Furthermore, since the substrate is heated before being transferred to the processing unit, no extra time (temperature increase time) is generated in the processing unit. Therefore, a decrease in the throughput of the substrate processing apparatus (the number of processed substrates per unit time) can be suppressed or prevented. In addition, since the substrate is heated in the substrate transfer path from the container holding unit to the processing unit, an increase in the footprint (occupied area) of the substrate processing apparatus can be suppressed or prevented.
請求項2に記載の発明は、前記中継ユニットは、前記第1搬送ユニットから前記第2搬送ユニットに搬送される基板を中継する第1通過ユニット(6、206、306)と、前記第2搬送ユニットから前記第1搬送ユニットに搬送される基板を中継する第2通過ユニット(7、207、307)とを含む、請求項1に記載の基板処理装置である。前記第1通過ユニットは、複数枚の基板を加熱する少なくとも一つの第1加熱ユニット(8、208、308)を含む。
According to a second aspect of the present invention, the relay unit includes a first passage unit (6, 206, 306) that relays a substrate transported from the first transport unit to the second transport unit, and the second transport. The substrate processing apparatus according to
この構成によれば、複数枚の基板が、第1搬送ユニットによって、収容器保持ユニットから第1通過ユニットに搬送される。第1通過ユニットに搬送された基板は、第1通過ユニットの第1加熱ユニットによって加熱される。そして、第1通過ユニットで加熱された基板は、第2搬送ユニットによって、第1通過ユニットから処理ユニットに搬送される。処理ユニットに搬送された基板は、予め加熱されているので、処理液によって均一に処理される。 According to this configuration, the plurality of substrates are transported from the container holding unit to the first passing unit by the first transport unit. The substrate conveyed to the first passage unit is heated by the first heating unit of the first passage unit. Then, the substrate heated by the first passage unit is transported from the first passage unit to the processing unit by the second transport unit. Since the substrate conveyed to the processing unit is heated in advance, it is uniformly processed with the processing liquid.
また、処理ユニットで均一に処理された基板は、第2搬送ユニットによって、処理ユニットから中継ユニットの第2通過ユニットに搬送される。そして、第2通過ユニットに搬送された基板は、第1搬送ユニットによって、第2通過ユニットから収容器保持ユニットに搬送される。このようにして、未処理の基板が第1通過ユニットに中継され、処理済みの基板が、第2通過ユニットによって中継される。 Further, the substrate processed uniformly by the processing unit is transported from the processing unit to the second passage unit of the relay unit by the second transport unit. Then, the substrate transported to the second passage unit is transported from the second passage unit to the container holding unit by the first transport unit. In this way, the unprocessed substrate is relayed to the first passage unit, and the processed substrate is relayed by the second passage unit.
請求項3に記載の発明は、前記第2通過ユニットは、複数枚の基板を加熱する少なくとも一つの第2加熱ユニット(8、208、308)を含む、請求項2に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第1通過ユニットだけでなく、第2通過ユニットも加熱ユニットを備えている。したがって、処理液で処理された基板は、第2通過ユニットの第2加熱ユニットによって加熱される。そして、加熱された基板が、第1搬送ユニットによって、第2通過ユニットから収容器保持ユニットに搬送される。そのため、水分が処理済みの基板に残留していたとしても、この水分は、第2加熱ユニットによる基板の加熱によって蒸発する。これにより、残留水分が基板から除去され、乾燥不良が抑制または防止される。
The invention according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to
According to this configuration, not only the first passing unit but also the second passing unit includes the heating unit. Therefore, the substrate processed with the processing liquid is heated by the second heating unit of the second passage unit. Then, the heated substrate is transported from the second passing unit to the container holding unit by the first transport unit. Therefore, even if moisture remains on the processed substrate, the moisture is evaporated by heating the substrate by the second heating unit. Thereby, residual moisture is removed from the substrate, and poor drying is suppressed or prevented.
請求項4に記載の発明は、前記中継ユニットは、乾燥状態で基板を加熱する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、複数枚の基板が乾燥状態で加熱される。すなわち、基板よりも高温の液体が基板に供給されるのでなく、ヒータや熱風等によって乾燥した環境下で基板が加熱される。したがって、基板を加熱した後に基板を乾燥させなくてもよい。そのため、乾燥時間の増加によるスループットの減少を防止できる。さらに、第2搬送ユニットや基板処理装置が、基板に付着している液体によって汚染されることを防止できる。そのため、基板の清浄度を高めることができる。
The invention according to
According to this configuration, the plurality of substrates are heated in a dry state. That is, a liquid having a temperature higher than that of the substrate is not supplied to the substrate, but the substrate is heated in a dry environment by a heater, hot air, or the like. Therefore, it is not necessary to dry the substrate after heating the substrate. Therefore, it is possible to prevent a decrease in throughput due to an increase in drying time. Furthermore, it is possible to prevent the second transport unit and the substrate processing apparatus from being contaminated by the liquid adhering to the substrate. Therefore, the cleanliness of the substrate can be increased.
請求項5に記載の発明は、前記中継ユニットは、室温よりも高い温度まで複数枚の基板を加熱し、前記第2搬送ユニットは、基板の温度が室温よりも高い状態で前記中継ユニットから前記処理ユニットに基板を搬送する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、複数枚の基板が、室温よりも高い温度まで加熱され、室温よりも高温の基板が、第2搬送ユニットによって、中継ユニットから処理ユニットに搬送される。したがって、室温よりも高温の基板に処理液が供給される。そのため、基板が加熱されない場合よりも、処理液と基板との温度差が小さく、処理の均一性が高い。
In the invention according to
According to this configuration, the plurality of substrates are heated to a temperature higher than room temperature, and the substrate having a temperature higher than room temperature is transferred from the relay unit to the processing unit by the second transfer unit. Therefore, the processing liquid is supplied to the substrate having a temperature higher than room temperature. Therefore, the temperature difference between the processing liquid and the substrate is smaller and the processing uniformity is higher than when the substrate is not heated.
請求項6に記載の発明は、前記処理ユニットは、室温よりも高温の処理液を基板に供給する処理液供給手段(11)を含み、前記中継ユニットは、前記処理液供給手段によって基板に供給される処理液よりも高い温度まで基板を加熱する、請求項5に記載の基板処理装置である。処理液供給手段から基板に供給される処理液は、エッチング液などの薬液であってもよいし、温水(室温よりも高温の純水)などのリンス液であってもよいし、薬液およびリンス液以外の液体であってもよい。
According to a sixth aspect of the present invention, the processing unit includes processing liquid supply means (11) for supplying a processing liquid having a temperature higher than room temperature to the substrate, and the relay unit is supplied to the substrate by the processing liquid supply means. The substrate processing apparatus according to
この構成によれば、複数枚の基板が、基板に供給される処理液よりも高い温度まで加熱される。その後、加熱された基板が、第2搬送ユニットによって、中継ユニットから処理ユニットに搬送される。そして、室温よりも高温の処理液が、中継ユニットで加熱された基板に供給される。
室温よりも高温の基板の温度は、基板が中継ユニットから処理ユニットに搬送される間に次第に低下していく。したがって、低下する分だけ基板の加熱温度を高くすれば、処理液が供給される時点での基板の温度を、処理液の温度に近づけることができる。これにより、処理の均一性を高めることができる。
According to this configuration, the plurality of substrates are heated to a temperature higher than that of the processing liquid supplied to the substrates. Thereafter, the heated substrate is transported from the relay unit to the processing unit by the second transport unit. Then, a processing liquid having a temperature higher than room temperature is supplied to the substrate heated by the relay unit.
The temperature of the substrate higher than the room temperature gradually decreases while the substrate is transported from the relay unit to the processing unit. Therefore, if the heating temperature of the substrate is increased by the amount of decrease, the temperature of the substrate at the time when the processing liquid is supplied can be brought close to the temperature of the processing liquid. Thereby, the uniformity of a process can be improved.
請求項7に記載の発明は、前記中継ユニットは、基板の各部の温度が基板の中心から遠ざかるに従って高くなるように当該基板を加熱する、請求項5または6に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の各部の温度が基板の中心から遠ざかるに従って高くなるように、基板が加熱される。室温よりも高温の基板の温度は、基板が中継ユニットから処理ユニットに搬送される間に次第に低下していく。基板の周縁部(基板の中心を取り囲む環状の部分)の表面積は、基板の中間部(基板の中心を取り囲む周縁部よりも内側の環状の部分)の表面積よりも広く、基板の中間部の表面積は、基板の中央部の表面積よりも広い。したがって、基板の各部の温度は、基板の中心から遠ざかるに従って低下し易い。そのため、基板の各部の温度が基板の中心から遠ざかるに従って高くなるように当該基板を加熱することにより、処理液が基板に供給される時点での基板の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理の均一性を高めることができる。
A seventh aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fifth or sixth aspect, wherein the relay unit heats the substrate so that the temperature of each part of the substrate increases as the distance from the center of the substrate increases.
According to this configuration, the substrate is heated so that the temperature of each part of the substrate increases as the distance from the center of the substrate increases. The temperature of the substrate higher than the room temperature gradually decreases while the substrate is transported from the relay unit to the processing unit. The surface area of the peripheral part of the substrate (the annular part surrounding the center of the substrate) is larger than the surface area of the intermediate part (the annular part inside the peripheral part surrounding the center of the substrate), and the surface area of the intermediate part of the substrate Is larger than the surface area of the central portion of the substrate. Therefore, the temperature of each part of the substrate tends to decrease as the distance from the center of the substrate increases. Therefore, by heating the substrate so that the temperature of each part of the substrate increases as the distance from the center of the substrate increases, the temperature uniformity of the substrate at the time when the processing liquid is supplied to the substrate can be improved. Thereby, the uniformity of a process can be improved.
請求項8に記載の発明は、前記第2搬送ユニットを制御することにより、前記中継ユニットから前記処理ユニットまでの基板の搬送時間を制御する搬送時間制御手段(5)をさらに含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、中継ユニットから処理ユニットに基板を搬送する第2搬送ユニットが、搬送時間制御手段によって制御される。中継ユニットから処理ユニットまでの基板の搬送時間は、搬送時間制御手段によって制御される。自然冷却の場合、中継ユニットから処理ユニットに搬送される基板の温度は、搬送時間の増加に伴って低下していく。したがって、搬送時間制御手段は、搬送時間を制御することにより、処理液が基板に供給される時点での基板の温度を制御できる。
The invention according to
According to this configuration, the second transport unit that transports the substrate from the relay unit to the processing unit is controlled by the transport time control means. The transport time of the substrate from the relay unit to the processing unit is controlled by the transport time control means. In the case of natural cooling, the temperature of the substrate transported from the relay unit to the processing unit decreases as the transport time increases. Therefore, the transfer time control means can control the temperature of the substrate at the time when the processing liquid is supplied to the substrate by controlling the transfer time.
請求項9に記載の発明は、前記第2搬送ユニットによって保持されている基板の温度を検出する温度検出手段(S1)をさらに含み、前記搬送時間制御手段は、前記温度検出手段の検出値に基づいて前記第2搬送ユニットを制御する、請求項8に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、搬送中の基板の温度が、温度検出手段によって検出される。搬送時間制御手段は、温度検出手段の検出値に基づいて第2搬送ユニットを制御し、中継ユニットから処理ユニットまでの基板の搬送時間を増減させる。すなわち、実際の基板の温度が搬送時間制御手段にフィードバックされ、処理液が基板に供給される時点での基板の温度がより精密に制御される。
The invention according to claim 9 further includes temperature detection means (S1) for detecting the temperature of the substrate held by the second transfer unit, and the transfer time control means sets the detected value of the temperature detection means to the detected value. The substrate processing apparatus according to
According to this configuration, the temperature of the substrate being transported is detected by the temperature detection means. The transfer time control unit controls the second transfer unit based on the detection value of the temperature detection unit, and increases or decreases the transfer time of the substrate from the relay unit to the processing unit. That is, the actual temperature of the substrate is fed back to the transfer time control means, and the temperature of the substrate at the time when the processing liquid is supplied to the substrate is controlled more precisely.
請求項10に記載の発明は、複数枚の基板を収容する収容器を保持する収容器保持ユニットから中継ユニットに第1搬送ユニットによって複数枚の基板を搬送する第1搬送工程と、上下に積層された状態で前記中継ユニットによって保持されている複数枚の基板を前記中継ユニットによって加熱する加熱工程と、前記中継ユニットによって加熱された基板を前記中継ユニットから処理ユニットに第2搬送ユニットによって搬送する第2搬送工程と、前記処理ユニットに搬送された基板を処理液で処理する処理工程とを含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項1の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
The invention according to
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許を限定する趣旨ではない。 In this section, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the patent is not limited by these reference numerals.
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の模式図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の内部を水平方向から見た模式図である。
図1に示すように、基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、複数のキャリアCを保持するロードポート2と、基板Wの受け渡しが行われる中継ユニット3と、基板Wを処理する複数の処理ユニット4とを含む。ロードポート2および処理ユニット4は、水平方向に間隔を空けて配置されている。中継ユニット3は、ロードポート2と処理ユニット4との間で搬送される基板Wの搬送経路上に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、基板処理装置1は、さらに、ロードポート2と中継ユニット3との間に配置されたインデクサロボットIRと、中継ユニット3と処理ユニット4との間に配置されたセンターロボットCRと、基板処理装置1に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置5とを含む。インデクサロボットIRは、ロードポート2に保持されているキャリアCから中継ユニット3に複数枚の基板Wを一枚ずつ搬送し、中継ユニット3からロードポート2に保持されているキャリアCに複数枚の基板Wを一枚ずつ搬送する。同様に、センターロボットCRは、中継ユニット3から処理ユニット4に複数枚の基板Wを一枚ずつ搬送し、処理ユニット4から中継ユニット3に複数枚の基板Wを一枚ずつ搬送する。センターロボットCRは、さらに、複数の処理ユニット4の間で基板Wを搬送する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、インデクサロボットIRは、平面視U字状の2つのハンドHを備えている。各ハンドHは、基板Wを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットIRは、ハンドHを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットIRは、鉛直軸線まわりに回転(自転)することにより、ハンドHの向きを変更する。複数枚の基板Wを収容する複数のキャリアCは、水平な配列方向D1に配列されている。インデクサロボットIRは、配列方向D1に移動する。受渡位置P1は、インデクサロボットIR、中継ユニット3、およびセンターロボットCRが一直線上に並ぶ位置である。インデクサロボットIRは、任意のキャリアCおよび中継ユニット3にハンドHを対向させる。そして、インデクサロボットIRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、キャリアCおよび中継ユニット3に基板Wを搬入する搬入動作、およびキャリアCおよび中継ユニット3から基板Wを搬出する搬出動作を行う。 As shown in FIG. 1, the indexer robot IR includes two hands H that are U-shaped in a plan view. Each hand H supports the substrate W in a horizontal posture. The indexer robot IR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the indexer robot IR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis. The plurality of carriers C that accommodate the plurality of substrates W are arranged in the horizontal arrangement direction D1. The indexer robot IR moves in the arrangement direction D1. The delivery position P1 is a position where the indexer robot IR, the relay unit 3, and the center robot CR are arranged in a straight line. The indexer robot IR makes the hand H face the arbitrary carrier C and the relay unit 3. The indexer robot IR performs a loading operation for loading the substrate W into the carrier C and the relay unit 3 and a loading operation for unloading the substrate W from the carrier C and the relay unit 3 by the movement of the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Do.
同様に、センターロボットCRは、平面視U字状の2つのハンドHを備えている。各ハンドHは、基板Wを水平な姿勢で支持する。センターロボットCRは、ハンドHを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、センターロボットCRは、鉛直軸線まわりに回転(自転)することにより、ハンドHの向きを変更する。センターロボットCRは、平面視において複数の処理ユニット4に取り囲まれている。センターロボットCRは、任意の処理ユニット4および中継ユニット3にハンドHを対向させる。そして、センターロボットCRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、処理ユニット4および中継ユニット3に基板Wを搬入する搬入動作、および処理ユニット4および中継ユニット3から基板Wを搬出する搬出動作を行う。
Similarly, the center robot CR includes two hands H that are U-shaped in plan view. Each hand H supports the substrate W in a horizontal posture. The center robot CR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the center robot CR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis. The center robot CR is surrounded by a plurality of
図2に示すように、中継ユニット3は、インデクサロボットIRからセンターロボットCRに搬送される基板Wが通過する第1通過ユニット6と、センターロボットCRからインデクサロボットIRに搬送される基板Wが通過する第2通過ユニット7とを含む。第1通過ユニット6は、第2通過ユニット7の下方に配置されている。第1通過ユニット6は、第2通過ユニット7の上方に配置されていてもよい。第1通過ユニット6および第2通過ユニット7は、平面視において重なっている。第1通過ユニット6は、上下方向に積層された複数の加熱ユニット8を含む。同様に、第2通過ユニット7は、上下方向に積層された複数の加熱ユニット8を含む。各加熱ユニット8は、基板Wを水平な姿勢で支持可能である。したがって、第1通過ユニット6および第2通過ユニット7のそれぞれは、複数枚の基板Wが水平な姿勢で間隔を空けて上下方向に積層された状態で、当該複数枚の基板Wを支持可能である。
As shown in FIG. 2, in the relay unit 3, the first passing unit 6 through which the substrate W transported from the indexer robot IR to the center robot CR passes, and the substrate W transported from the center robot CR to the indexer robot IR passes through. And a second passing unit 7. The first passage unit 6 is disposed below the second passage unit 7. The first passage unit 6 may be disposed above the second passage unit 7. The first passage unit 6 and the second passage unit 7 overlap each other in plan view. The first passage unit 6 includes a plurality of
図3は、本発明の第1実施形態に係る処理ユニット4の内部を水平方向から見た模式図である。
処理ユニット4は、基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。処理ユニット4は、箱形のチャンバー9と、チャンバー9内で基板Wを水平に保持して基板Wを通る鉛直な回転軸線A1まわりに回転させるスピンチャック10と、スピンチャック10に保持されている基板Wに薬液を供給する薬液ノズル11と、スピンチャック10に保持されている基板Wにリンス液を供給するリンス液ノズル12とを含む。
FIG. 3 is a schematic view of the inside of the
The
スピンチャック10は、基板Wを水平に保持して当該基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに回転可能な円盤状のスピンベース13と、このスピンベース13を回転軸線A1まわりに回転させるスピンモータ14とを含む。スピンチャック10は、基板Wを水平方向に挟んで当該基板Wを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Wの裏面(下面)を吸着することにより当該基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
The
薬液ノズル11は、薬液バルブ15およびヒータH1が介装された薬液配管16に接続されている。薬液バルブ15が開かれると、ヒータH1によって温度調節された室温(たとえば25℃)よりも高温の薬液が、基板Wの上面に向けて薬液ノズル11から吐出される。薬液ノズル11は、固定された状態で基板Wの上面中央部に向けて薬液を吐出する固定ノズルであってもよいし、基板Wの上面に対する薬液の着液位置が中央部と周縁部との間で移動するように移動しながら薬液を吐出するスキャンノズルであってもよい。薬液ノズル11に供給される薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。
The
薬液ノズル11に供給される薬液の具体例は、SPM(H2SO4とH2O2とを含む混合液)、SC1(NH4OHとH2O2とを含む混合液)、およびフッ酸(フッ化水素酸)のいずれかである。これらの薬液は、液温に応じて処理能力が変化する薬液の一例である。薬液ノズル11に供給されるSPMの温度は、たとえば120℃であり、薬液ノズル11に供給されるSC1の温度は、たとえば80℃であり、薬液ノズル11に供給されるフッ酸の温度は、たとえば30℃である。これらの温度は一例であるから、当然、前述の温度とは異なる温度の薬液が薬液ノズル11に供給されてもよい。
Specific examples of the chemical solution supplied to the
リンス液ノズル12は、リンス液バルブ17が介装されたリンス液配管18に接続されている。リンス液バルブ17が開かれると、リンス液が、基板Wの上面に向けてリンス液ノズル12から吐出される。リンス液ノズル12は、固定ノズルであってもよいし、スキャンノズルであってもよい。リンス液ノズル12に供給されるリンス液は、純水(脱イオン水:Deionzied Water)、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水のいずれであってもよい。
The rinse
制御装置5は、センターロボットCRによって処理ユニット4内に基板Wを搬送させる。制御装置5は、基板Wがスピンチャック10に保持された後、スピンチャック10によって基板Wを回転させる。その後、制御装置5は、薬液バルブ15を開いて、薬液ノズル11から回転状態の基板Wの上面に向けて薬液を吐出させる(薬液供給工程)。基板Wの上面に着液した薬液は、基板Wの回転による遠心力を受けて、基板W上を外方に広がる。これにより、基板Wの上面全域に薬液が供給される。制御装置5は、薬液ノズル11からの薬液の吐出を停止させた後、リンス液バルブ17を開いて、リンス液ノズル12から回転状態の基板Wの上面に向けてリンス液を吐出させる(リンス液供給工程)。これにより、基板Wの上面全域にリンス液が供給され、基板W上の薬液が洗い流される。制御装置5は、リンス液ノズル12からのリンス液の吐出を停止させた後、スピンチャック10によって基板Wを高速(たとえば、数千rpm)で回転させる(乾燥工程)。これにより、基板W上の液体が基板Wの周囲に振り切られ、基板Wが乾燥する。制御装置5は、基板Wの回転を停止させた後、センターロボットCRによって処理ユニット4内から基板Wを搬出させる。
The
図4Aは、本発明の第1実施形態に係る加熱ユニット8の内部を水平方向から見た模式図である。図4Bは、本発明の第1実施形態に係る加熱ユニット8の内部を上方から見た模式図である。
図4Aに示すように、加熱ユニット8は、基板Wを支持した状態で加熱するホットプレート19と、ホットプレート19を収容する箱形のハウジング20と、ハウジング20の2つの開口部20a、20bをそれぞれ覆う第1扉21および第2扉22と、ハウジング20に対して第1扉21および第2扉22を移動させる開閉アクチュエータ23とを含む。加熱ユニット8は、さらに、ホットプレート19の上方で基板Wを支持する複数の昇降ピン24と、複数の昇降ピン24に連結された連結部材25と、連結部材25を昇降させる昇降アクチュエータ26とを含む。基板Wは、第1開口部20aおよび第2開口部20bの一方を通じてハウジング20内に搬入され、第1開口部20aおよび第2開口部20bの他方を通じてハウジング20内から搬出される。
FIG. 4A is a schematic view of the inside of the
As shown in FIG. 4A, the
図4Bに示すように、ホットプレート19は、基板Wを水平に支持する円板状の支持部材27と、支持部材27に内蔵されたヒータ28とを含む。支持部材27は、水平な姿勢でハウジング20内に配置されている。基板Wは、支持部材27によって下から支持される。基板Wおよび支持部材27は、平面視において重なり合う。支持部材27の外径は、基板Wの外径よりも大きい。支持部材27の外径は、基板Wの外径以下であってもよい。基板Wは、支持部材27によって支持されている状態で、支持部材27内に配置されたヒータ28によって加熱される。ヒータ28は、基板Wの周縁部に対向する位置だけに配置されている。基板Wの周縁部は、室温よりも高温のヒータ28によって積極的に加熱され、周縁部よりも内側の部分は、熱伝導によって間接的に加熱される。ホットプレート19による基板Wの加熱温度(ヒータ28の温度)は、制御装置5(図1参照)によって制御される。
As shown in FIG. 4B, the
ヒータ28は、基板Wの全域に対向する位置に配置されていてもよいし、基板Wの一部だけに対向する位置に配置されていてもよい。たとえば、図4Aおよび図4Bに示すように基板Wの周縁部に対向する位置だけにヒータ28が配置されていてもよいし、基板Wの中央部に対向する位置だけにヒータ28が配置されていてもよい。ヒータ28が基板Wの全域に対向する位置に配置されている場合、基板Wの全域がヒータ28によって積極的に加熱される。その一方で、ヒータ28が基板Wの一部だけに対向する位置に配置されている場合、基板Wの一部だけが積極的に加熱され、基板Wの残りの部分は、熱伝導によって間接的に加熱される。
The
ヒータ28が基板Wの全域に対向する位置に配置されている場合、温度を個別に設定できる複数のヒータ28が支持部材27に内蔵されていてもよい。たとえば、基板Wの周縁部を加熱する周縁ヒータと、基板Wの中間部を加熱する中間ヒータと、基板Wの中央部を加熱する中央ヒータとが、支持部材27に内蔵されていてもよい。この場合、制御装置5は、周縁ヒータ、中間ヒータ、および中央ヒータの温度を異ならせることにより、基板Wの周縁部、中間部、および中央部を異なる温度で加熱できる。また、制御装置5は、周縁ヒータ、中間ヒータ、または中央ヒータだけを発熱させることにより、基板Wの周縁部、中間部、または中央部だけを積極的に加熱できる。当然、制御装置5は、周縁ヒータ、中間ヒータ、および中央ヒータの温度を等しくすることにより、基板Wの全域を均一な温度で加熱できる。
When the
図4Aに示すように、ハウジング20は、ホットプレート19が配置されたハウジング20の内部に連なる2つの開口部20a、20bを有している。第1開口部20aは、インデクサロボットIRの受渡位置P1(図1参照)に対向する位置に配置されており、第2開口部20bは、センターロボットCRに対向する位置に配置されている。ハウジング20の2つの開口部20a、20bは、ハウジング20の内部を介して水平に対向している。第1開口部20aは、インデクサロボットIRのハンドHがハウジング20内に基板Wを搬入する搬入口であり、インデクサロボットIRのハンドHがハウジング20内から基板Wを搬出する搬出口でもある。同様に、第2開口部20bは、センターロボットCRのハンドHがハウジング20内に基板Wを搬入する搬入口であり、センターロボットCRのハンドHがハウジング20内から基板Wを搬出する搬出口でもある。
As shown in FIG. 4A, the
図4Aに示すように、第1扉21および第2扉22は、ハウジング20に取り付けられている。第1扉21および第2扉22は、それぞれ、第1開口部20aおよび第2開口部20bを覆っている。第1扉21は、第1開口部20aが閉じられる閉位置(実線の位置)と、第1開口部20aが開かれる開位置(二点鎖線の位置)との間で、ハウジング20に対して移動可能である。同様に、第2扉22は、第2開口部20bが閉じられる閉位置と、第2開口部20bが開かれる開位置との間で、ハウジング20に対して移動可能である。第1扉21は、上下または左右に延びる軸線を中心に揺れ動くスイング式の扉であってもよいし、上下または左右に平行移動可能なスライド式の扉であってもよいし、上下または左右に折り畳み可能なアコーディオン式の扉であってもよい。第2扉22についても同様である。
As shown in FIG. 4A, the
制御装置5は、開閉アクチュエータ23を制御することにより、第1扉21および第2扉22をハウジング20に対して移動させる。開閉アクチュエータ23は、第1扉21を移動させることにより第1開口部20aを開閉し、第2扉22を移動させることにより第2開口部20bを開閉する。制御装置5は、基板Wの搬入および搬出が行われるとき以外は、第1開口部20aおよび第2開口部20bを閉じている。したがって、ホットプレート19の熱がハウジング20の外に逃げにくい。そのため、基板Wは、ハウジング20内で効率的に加熱される。
The
図4Aに示すように、複数の昇降ピン24は、上下方向に延びている。各昇降ピン24の下端は、ハウジング20の外に配置されている。連結部材25の下端は、各昇降ピン24の下端に連結されている。したがって、連結部材25は、ハウジング20の外に配置されている。各昇降ピン24は、連結部材25と共に上下方向に移動する。したがって、昇降アクチュエータ26が、連結部材25を昇降させると、全ての昇降ピン24が上下方向に移動する。昇降アクチュエータ26は、各昇降ピン24の上端が同じ高さに位置する状態で複数の昇降ピン24を一括して昇降させる。
As shown to FIG. 4A, the several raising / lowering
図4Aに示すように、複数の昇降ピン24は、ホットプレート19を上下方向に貫通する複数の貫通孔にそれぞれ挿入される。昇降アクチュエータ26は、上位置(二点鎖線位置)と下位置(実線の位置)との間で複数の昇降ピン24を昇降させる。上位置は、各昇降ピン24の上端(先端)がホットプレート19の上面よりも上方に位置する位置であり、下位置は、各昇降ピン24の上端がホットプレート19の上面よりも下方に位置する位置である。
As shown in FIG. 4A, the plurality of elevating
基板Wの下面が複数の昇降ピン24に支持されている状態で、昇降アクチュエータ26が、複数の昇降ピン24を上位置から下位置に移動させると、複数の昇降ピン24に支持されている基板Wが、その過程でホットプレート19上に置かれる。一方、基板Wの下面がホットプレート19に支持されている状態で、昇降アクチュエータ26が、複数の昇降ピン24を下位置から上位置に移動させると、ホットプレート19に支持されている基板Wが、その過程で、複数の昇降ピン24に持ち上げられる。
When the lifting
ハウジング20内に搬入された基板Wは、インデクサロボットIRまたはセンターロボットCRのハンドHによって、上位置に位置する複数の昇降ピン24の上端に置かれる。その後、昇降アクチュエータ26は、複数の昇降ピン24を上位置から下位置に移動させる。これにより、基板Wが、発熱状態のホットプレート19上に置かれる。昇降アクチュエータ26は、基板Wがホットプレート19によって所定時間加熱された後、複数の昇降ピン24を下位置から上位置に移動させる。これにより、基板Wが、ホットプレート19から複数の昇降ピン24に移動する。そして、上位置に位置する複数の昇降ピン24に支持されている基板Wは、インデクサロボットIRまたはセンターロボットCRのハンドHによって、ハウジング20内から搬出される。
The substrate W carried into the
図5は、発熱状態のヒータ28を基板Wの周縁部だけに対向させた後の基板Wの中央部、中間部、および周縁部の温度の変化の一例を示すグラフである。
前述のように、ホットプレート19のヒータ28は、基板Wの周縁部に対向する位置だけに配置されている(図4A参照)。発熱状態のヒータ28を基板Wの周縁部だけに対向させると、基板Wの周縁部に与えられる熱量が最も大きいので、基板Wの周縁部の温度が最も高くなり、基板Wの中央部の温度が最も低くなる。そのため、図5に示すように、基板Wの加熱を停止させた時点(経過時間が零の時点)では、基板Wの周縁部の温度(C)が最も高く、基板Wの中央部(A)の温度が最も低い。
FIG. 5 is a graph showing an example of a change in temperature of the central portion, the intermediate portion, and the peripheral portion of the substrate W after the
As described above, the
図5に示すように、基板Wの各部の温度は、基板Wの周縁部の温度が最も高く、基板Wの中央部の温度が最も低い状態で、基板Wの加熱停止からの時間の経過に伴って低下していく。基板Wの周縁部は、基板Wの中間部よりも表面積が広いので、基板Wの中間部よりも冷めやすい。同様に、基板Wの中間部は、基板Wの中央部よりも冷めやすい。したがって、図5に示すように、基板W内の複数の地点間で温度差があっても、加熱停止から所定時間が経過すると、基板Wの各部の温度が、概ね同じ温度まで下がり、基板Wの温度が均一になる。その後は、暫くの間この状態が維持される。 As shown in FIG. 5, the temperature of each part of the substrate W increases with the passage of time from the stop of heating of the substrate W in the state where the temperature of the peripheral part of the substrate W is the highest and the temperature of the center part of the substrate W is the lowest. It goes down with it. Since the peripheral portion of the substrate W has a larger surface area than the intermediate portion of the substrate W, it is easier to cool than the intermediate portion of the substrate W. Similarly, the intermediate portion of the substrate W is easier to cool than the central portion of the substrate W. Therefore, as shown in FIG. 5, even if there are temperature differences between a plurality of points in the substrate W, when a predetermined time elapses after the heating is stopped, the temperature of each part of the substrate W decreases to approximately the same temperature. The temperature becomes uniform. Thereafter, this state is maintained for a while.
図6は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1によって行われる基板Wの処理の一例について説明するための工程図である。以下では、図1を参照する。図6については適宜参照する。
制御装置5は、処理レシピ(処理ユニット4での基板Wの処理条件)などを含む予め定められた条件に従って基板処理装置1を制御することにより、複数枚の基板Wを基板処理装置1に処理させる。
FIG. 6 is a process diagram for explaining an example of the processing of the substrate W performed by the
The
基板Wが処理されるときには、基板Wをロードポート2から中継ユニット3の第1通過ユニット6に搬送する第1搬送工程が行われる(図6のステップS1)。具体的には、制御装置5は、インデクサロボットIRによって、ロードポート2に保持されているキャリアC内の基板Wを第1通過ユニット6のいずれかの加熱ユニット8に搬送させる。加熱ユニット8に搬入された基板Wは、ホットプレート19によって加熱される。ホットプレート19の温度は、基板Wに供給される薬液の温度よりも高い温度(たとえば、5〜10℃高い温度)に設定されている。さらに、加熱ユニット8に搬入された基板Wは、基板Wの周縁部の温度が最も高くなるように、基板Wに供給される薬液の温度よりも高い温度まで加熱される(加熱工程)。
When the substrate W is processed, a first transfer process is performed in which the substrate W is transferred from the
次に、基板Wを中継ユニット3の第1通過ユニット6から処理ユニット4に搬送する第2搬送工程が行われる(図6のステップS2)。具体的には、制御装置5は、センターロボットCRによって、第1通過ユニット6内の基板Wをいずれかの処理ユニット4内に搬送させる。前述のように、第1通過ユニット6内の基板Wは、ホットプレート19によって、基板Wに供給される薬液の温度よりも高い温度に加熱されている。したがって、基板Wは、室温よりも高温の状態でセンターロボットCRによって搬送される。第1通過ユニット6から搬出された基板Wの温度は、基板WがセンターロボットCRによって搬送される間に低下していく。
Next, a second transfer process is performed in which the substrate W is transferred from the first passage unit 6 of the relay unit 3 to the processing unit 4 (step S2 in FIG. 6). Specifically, the
第1通過ユニット6での基板Wの加熱温度(以下では、「第1加熱温度」という。)は、処理ユニット4によって薬液が基板Wに供給されたときに、基板Wの温度が均一であり、基板Wの温度が薬液の温度と概ね等しくなるように、第1通過ユニット6から処理ユニット4までの基板Wの搬送時間に基づいて設定されている(図5中の「処理液供給開始」参照)。たとえば、第1通過ユニット6の加熱ユニット8から処理ユニット4までの距離、すなわち、基板Wの搬送時間は、一定とは限らない。したがって、搬送時間が異なる場合には、基板Wに供給される薬液の温度が等しくても、基板Wは、第1通過ユニット6によって異なる温度で加熱される。
The heating temperature of the substrate W in the first passage unit 6 (hereinafter referred to as “first heating temperature”) is uniform when the chemical liquid is supplied to the substrate W by the
次に、基板Wを処理液で処理する処理工程が行われる(図6のステップS3)。具体的には、制御装置5は、処理ユニット4によって、室温よりも高温の薬液(たとえば、SPM、SC1、およびフッ酸のいずれか)を回転状態の基板Wに供給させる(薬液供給工程)。前述のように、第1加熱温度は、薬液が基板Wに供給されたときに、基板Wの温度が薬液の温度と概ね等しくなるように設定されている。したがって、基板Wの温度と薬液の温度とが概ね等しい状態で、薬液が基板Wに供給される。これにより、基板Wが薬液によって均一に処理される。制御装置5は、基板Wへの薬液の供給を停止させた後、処理ユニット4によって、リンス液(たとえば、純水)を基板Wに供給させる(リンス液供給工程)。これにより、基板W上の薬液が洗い流される。その後、制御装置5は、基板Wを高速回転させることにより、基板Wを乾燥させる(乾燥工程)。
Next, a processing step for processing the substrate W with the processing liquid is performed (step S3 in FIG. 6). Specifically, the
次に、基板Wを処理ユニット4から中継ユニット3の第2通過ユニット7に搬送する第3搬送工程が行われる(図6のステップS4)。具体的には、制御装置5は、センターロボットCRによって、処理ユニット4内の基板Wを第2通過ユニット7のいずれかの加熱ユニット8に搬送させる。加熱ユニット8に搬入された基板Wは、ホットプレート19によって、室温よりも高い温度に加熱される。したがって、前述の乾燥工程で除去しきれなかった水分が基板Wに残留していたとしても、この水分は、ホットプレート19による基板Wの加熱によって蒸発する。これにより、残留水分が基板Wからより確実に除去される。第2通過ユニット7での基板Wの加熱温度(以下では、「第2加熱温度」という。)は、第1加熱温度と等しくてもよいし、第1加熱温度とは異なっていてもよい。第2加熱温度が第1加熱温度よりも高温である場合、残留水分の蒸発がさらに促進される。
Next, the 3rd conveyance process which conveys the board | substrate W from the
次に、基板Wを第2通過ユニット7からロードポート2に搬送する第4搬送工程が行われる(図6のステップS5)。具体的には、制御装置5は、インデクサロボットIRによって、第2通過ユニット7内の基板Wをロードポート2に保持されているいずれかのキャリアCに搬入させる。前述のように、第2通過ユニット7内の基板Wは、ホットプレート19によって、室温よりも高い温度に加熱されている。したがって、基板Wは、室温よりも高温の状態でインデクサロボットIRによって搬送され、室温と概ね等しい温度まで低下した状態でキャリアC内に搬入される。制御装置5は、このような一連の動作を基板処理装置1に繰り返させることにより、複数枚の基板Wを一枚ずつ基板処理装置1に処理させる。
Next, the 4th conveyance process which conveys the board | substrate W from the 2nd passage unit 7 to the
以上のように本実施形態では、複数枚の基板Wが、インデクサロボットIRによって、ロードポート2から中継ユニット3に一枚ずつ搬送される。中継ユニット3に搬送された基板Wは、センターロボットCRによって、中継ユニット3から複数の処理ユニット4に一枚ずつ搬送される。そして、処理ユニット4に搬送された基板Wは、処理液で処理される。このように、複数枚の基板Wは、中継ユニット3によって、インデクサロボットIRとセンターロボットCRとの間で中継される。
As described above, in the present embodiment, a plurality of substrates W are transferred one by one from the
中継ユニット3は、複数枚の基板Wが非接触で上下方向に積層された状態で、当該複数枚の基板Wを保持する。さらに、中継ユニット3は、基板Wに供給される処理液よりも高い温度まで複数枚の基板Wを加熱する。したがって、加熱された基板Wが、中継ユニット3から処理ユニット4に搬送される。そして、自然冷却によって処理液と概ね等しい温度まで冷めた基板Wに処理液が供給される。したがって、基板Wが加熱されない場合よりも、処理液と基板Wとの温度差が小さい。そのため、処理の均一性を高めることができる。
The relay unit 3 holds the plurality of substrates W in a state where the plurality of substrates W are stacked in a vertical direction without contact. Furthermore, the relay unit 3 heats the plurality of substrates W to a temperature higher than the processing liquid supplied to the substrate W. Accordingly, the heated substrate W is transported from the relay unit 3 to the
さらに、基板Wは、ロードポート2から処理ユニット4に至る基板Wの搬送経路で、処理ユニット4に搬送される前に加熱されるので、余分な時間(昇温時間)が処理ユニット4で発生しない。そのため、基板処理装置1のスループット(単位時間当たりの基板Wの処理枚数)の減少を抑制または防止できる。しかも、基板Wは、基板Wの搬送経路で加熱されるので、基板処理装置1のフットプリント(専有面積)の増加を抑制または防止できる。
Furthermore, since the substrate W is heated before being transferred to the
[第2実施形態]
図7は、本発明の第2実施形態に係る第1通過ユニット206および第2通過ユニット207の内部を水平方向から見た模式図である。この図7において、前述の図1〜図6に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a schematic view of the inside of the
第2実施形態に係る基板処理装置201は、中継ユニットを除き、第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の構成を備えている。すなわち、基板処理装置201は、第1実施形態に係る中継ユニット3に代えて、基板Wの受け渡しが行われる中継ユニット203を含む。
中継ユニット203の第1通過ユニット206は、熱風によって複数枚の基板Wを加熱する加熱ユニット208を含む。加熱ユニット208は、複数枚の基板Wを支持する複数の支持部材227と、複数の支持部材227を収容するハウジング220と、ハウジング220の2つの開口部20a、20bをそれぞれ覆う第1扉21および第2扉22と、ハウジング220に対して第1扉21および第2扉22を移動させる開閉アクチュエータ23とを含む。加熱ユニット208は、さらに、ハウジング220内に熱風を送る送風ダクト229と、送風ダクト229からハウジング220内に送られる気体を加熱するヒータ228と、ハウジング220内の気体を排出する排気ダクト230とを含む。中継ユニット203の第2通過ユニット207は、第1通過ユニット206と同様の構成を備えている。したがって、以下では、第1通過ユニット206について説明し、第2通過ユニット207についての説明を省略する。
The
The
複数の支持部材227は、上下方向に重ねられており、平面視において重なっている。複数の支持部材227は、上下方向に間隔を空けて配置されている。基板Wは、支持部材227によって下から支持される。各支持部材227は、基板Wを水平な姿勢で支持可能である。したがって、複数の支持部材227は、複数枚の基板Wが水平な姿勢で間隔を空けて上下方向に積層された状態で、当該複数枚の基板Wを支持可能である。
The plurality of
送風ダクト229および排気ダクト230は、ハウジング220に接続されている。ヒータ228によって加熱された室温よりも高温の気体(熱風)は、送風ダクト229を介してハウジング220内に供給される。また、ハウジング220内の気体は、排気ダクト230から排出される。送風ダクト229からハウジング220内に送られる気体は、清浄空気(クリーンエア)であってもよいし、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、清浄空気および不活性ガス以外の気体であってもよい。
The
熱風が送風ダクト229からハウジング220に送られると、ハウジング220の内部が、熱風で満たされ、ハウジング220内の温度が室温よりも上昇する。また、ハウジング220内の気体が排気ダクト230から排出されるので、熱風の供給が継続されている間は、ハウジング220内の気体が新たな熱風に順次置換される。そのため、ハウジング220内が高温に維持される。支持部材227に支持されている基板Wは、ハウジング220内に供給された熱風によって加熱される。これにより、基板Wの全域が均一に加熱され、基板W全域の温度が室温よりも高い温度に維持される。
When hot air is sent from the
制御装置5(図1参照)は、第1実施形態の基板Wの処理の一例と同様に、第1通過ユニット206によって、基板Wに供給される薬液の温度よりも高い温度まで基板Wを加熱させる。したがって、基板Wの温度と薬液の温度とが概ね等しい状態で、薬液が基板Wに供給される。これにより、基板Wが薬液によって均一に処理される。そして、制御装置5は、基板Wが処理ユニット4によって処理された後、第2通過ユニット207によって、室温よりも高い温度まで基板Wを加熱させる。これにより、残留水分が基板Wから除去され、基板Wの乾燥不良が抑制または防止される。
The control device 5 (see FIG. 1) heats the substrate W to a temperature higher than the temperature of the chemical solution supplied to the substrate W by the
[第3実施形態]
図8Aおよび図8Bは、本発明の第3実施形態に係る第1通過ユニット306および第2通過ユニット307の内部を水平方向から見た模式図である。この図8Aおよび図8Bにおいて、前述の図1〜図7に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
8A and 8B are schematic views of the inside of the
第3実施形態に係る基板処理装置301は、中継ユニットを除き、第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の構成を備えている。すなわち、基板処理装置301は、第1実施形態に係る中継ユニット3に代えて、基板Wの受け渡しが行われる中継ユニット303を含む。
中継ユニット303の第1通過ユニット306は、光の照射によって基板Wを加熱する複数の加熱ユニット308を備えている。同様に、中継ユニット303の第2通過ユニット307は、光の照射によって基板Wを加熱する複数の加熱ユニット308を備えている。図示はしないが、第1通過ユニット306の複数の加熱ユニット308は、上下方向に積層されており、第2通過ユニット307の複数の加熱ユニット308は、上下方向に積層されている。
The
The
加熱ユニット308は、基板Wを支持する支持部材227と、支持部材227に支持されている基板Wの上面または下面に光を照射するランプ331と、複数の支持部材227を収容するハウジング20と、ハウジング20の2つの開口部20a、20bをそれぞれ覆う第1扉21および第2扉22と、ハウジング20に対して第1扉21および第2扉22を移動させる開閉アクチュエータ23とを含む。
The
ランプ331は、基板Wの上面または下面の一部だけに光を照射する構成であってもよいし、基板Wの上面または下面の全域に光を照射する構成であってもよい。図8Aでは、基板Wの上面周縁部だけに光を照射するリングランプ331Aが、ランプ331として用いられている場合を示しており、図8Bでは、基板Wの上面全域に光が照射されるように平行に配置された複数本の棒状ランプ331Bが、ランプ331として用いられている場合を示している。
The
基板Wは、ランプ331からの光の照射によって加熱される。制御装置5(図1参照)は、光の強さや照射時間などの条件を調整することにより、基板Wの温度を調整する。制御装置5は、第1実施形態の基板Wの処理の一例と同様に、薬液が基板Wに供給される前に、第1通過ユニット306の加熱ユニット308によって基板Wを加熱させる。これにより、基板Wの温度と薬液の温度とが概ね等しい状態で、薬液が基板Wに供給される。そして、制御装置5は、基板Wが処理ユニット4によって処理された後、第2通過ユニット307の加熱ユニット308によって、室温よりも高い温度まで基板Wを加熱させる。これにより、残留水分が基板Wから除去され、基板Wの乾燥不良が抑制または防止される。
The substrate W is heated by irradiation with light from the
[他の実施形態]
本発明の第1〜第3実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の第1〜第3実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、基板Wの温度を検出する温度センサS1(図1参照)が、センターロボットCRのハンドHに設けられてもよい。この場合、制御装置5は、基板Wが処理ユニット4内に搬入される前に、センターロボットCRに保持されている基板Wの温度を、温度センサS1の検出値に基づいて検出できる。したがって、センターロボットCRに保持されている基板Wの温度が予め定められた温度まで低下していない場合には、制御装置5は、処理ユニット4への基板Wの搬入を停止させてもよい。
[Other Embodiments]
Although the description of the first to third embodiments of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the contents of the first to third embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims. It can be changed.
For example, a temperature sensor S1 (see FIG. 1) that detects the temperature of the substrate W may be provided in the hand H of the center robot CR. In this case, the
また、第1〜第3実施形態では、基板が処理液で処理される前に、処理ユニットの外(第1通過ユニット)で基板を加熱すると共に、基板が処理液で処理された後に、処理ユニットの外(第2通過ユニット)で基板を加熱する場合について説明した。しかし、処理済みの基板が加熱されずに第2通過ユニットに中継されてもよい。この場合、第2通過ユニットに熱源を設けなくてもよいので、基板処理装置の製造コストを低減できる。 In the first to third embodiments, the substrate is heated outside the processing unit (first passing unit) before the substrate is processed with the processing liquid, and after the substrate is processed with the processing liquid, the processing is performed. The case where the substrate is heated outside the unit (second passing unit) has been described. However, the processed substrate may be relayed to the second passage unit without being heated. In this case, since it is not necessary to provide a heat source in the second passage unit, the manufacturing cost of the substrate processing apparatus can be reduced.
また、第1〜第3実施形態では、インデクサロボットからセンターロボットに搬送される基板(処理前の基板)が、第1通過ユニットによって中継され、センターロボットからインデクサロボットに搬送される基板(処理済みの基板)が、第2通過ユニットによって中継される場合について説明したが、処理前および処理済みの基板が、共通の通過ユニットによって中継されてもよい。 In the first to third embodiments, the substrate (substrate before processing) transferred from the indexer robot to the center robot is relayed by the first passing unit, and the substrate (processed) is transferred from the center robot to the indexer robot. However, the substrate before and after processing may be relayed by a common passing unit.
また、第1〜第3実施形態では、基板の温度と薬液の温度とが概ね等しい状態で、薬液が基板に供給される場合について説明したが、室温よりも高ければ、基板の温度は、薬液の温度より低くてもよい。このような場合でも、基板の温度が室温であるときよりも基板と薬液との温度差が小さいので、処理の均一性を高めることができる。
また、第1〜第3実施形態では、基板の温度が全域に亘って均一な状態で、薬液が基板に供給される場合について説明したが、基板の周縁部が基板の中央部よりも高温の状態で、薬液を基板に供給してもよい。すなわち、第1実施形態では、図5の時間t1から基板への薬液の供給が開始される場合について説明したが、図5の時間t2から基板への薬液の供給が開始されてもよい。基板上での薬液の温度は、通常、基板の回転中心から離れるに従って低下していく。したがって、基板の周縁部が基板の中央部よりも高温の状態で薬液を基板に供給することにより、基板上での薬液の温度のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を高めることができる。
In the first to third embodiments, the case where the chemical liquid is supplied to the substrate in a state where the temperature of the substrate and the temperature of the chemical liquid are approximately equal has been described. However, if the temperature is higher than room temperature, the temperature of the substrate is It may be lower than the temperature. Even in such a case, since the temperature difference between the substrate and the chemical solution is smaller than when the substrate temperature is room temperature, the processing uniformity can be improved.
In the first to third embodiments, the case where the chemical liquid is supplied to the substrate in a state where the temperature of the substrate is uniform over the entire region has been described. However, the peripheral portion of the substrate is hotter than the central portion of the substrate. In the state, the chemical solution may be supplied to the substrate. That is, in the first embodiment, the case where the supply of the chemical solution to the substrate is started from time t1 in FIG. 5 has been described. However, the supply of the chemical solution to the substrate may be started from time t2 in FIG. The temperature of the chemical solution on the substrate usually decreases as the distance from the center of rotation of the substrate increases. Therefore, by supplying the chemical liquid to the substrate in a state where the peripheral edge of the substrate is hotter than the central portion of the substrate, the temperature variation of the chemical liquid on the substrate can be reduced. Thereby, the uniformity of a process can be improved.
また、第1〜第3実施形態では、第1通過ユニットの加熱ユニット(第1加熱ユニット)の構成と、第2通過ユニットの加熱ユニット(第2加熱ユニット)の構成とが同じである場合について説明したが、第1加熱ユニットの構成と、第2加熱ユニットの構成とは異なっていてもよい。
また、第1〜第3実施形態では、デバイス形成面である基板の表面が上に向けられた状態で、当該基板が、第1通過ユニットおよび第2通過ユニットによって中継される場合について説明したが、第1通過ユニットは、基板の表面および裏面を反転させる反転ユニットをさらに備えていてもよい。同様に、第2通過ユニットは、基板の表面および裏面を反転させる反転ユニットをさらに備えていてもよい。この場合、反転ユニットは、基板を挟持する挟持部材と、基板が挟持される挟持状態と基板の挟持が解除される解除状態との間で挟持部材を切り替える切替アクチュエータと、挟持部材が基板を挟持している状態で当該挟持部材を水平な軸線まわりに180度回転させる反転アクチュエータとを備えていてもよい。
Moreover, in 1st-3rd embodiment, about the case where the structure of the heating unit (1st heating unit) of a 1st passage unit and the structure of the heating unit (2nd heating unit) of a 2nd passage unit are the same. Although described, the configuration of the first heating unit and the configuration of the second heating unit may be different.
In the first to third embodiments, the case where the substrate is relayed by the first passage unit and the second passage unit in the state where the surface of the substrate that is the device formation surface is directed upward has been described. The first passing unit may further include a reversing unit that reverses the front surface and the back surface of the substrate. Similarly, the second passage unit may further include a reversing unit that reverses the front surface and the back surface of the substrate. In this case, the reversing unit includes a holding member that holds the substrate, a switching actuator that switches the holding member between a holding state in which the substrate is held and a release state in which the holding of the substrate is released, and the holding member holds the substrate. A reversing actuator that rotates the holding member 180 degrees around a horizontal axis in a state where the holding member is in the state may be provided.
また、第1実施形態では、ホットプレートによって基板を直接加熱する場合について説明したが、基板が存在する空間を加熱することにより、間接的に基板を加熱してもよい。第3実施形態についても同様である。
また、第1〜第3実施形態では、インデクサロボットが基板を一枚ずつ搬送する場合について説明したが、インデクサロボットは、複数枚の基板をそれぞれ複数のハンドに保持した状態で、これらの基板を同時に搬送してもよい。センターロボットについても同様である。
In the first embodiment, the case where the substrate is directly heated by the hot plate has been described. However, the substrate may be indirectly heated by heating the space where the substrate exists. The same applies to the third embodiment.
In the first to third embodiments, the case where the indexer robot transports the substrates one by one has been described. However, the indexer robot holds these substrates in a state where each of the substrates is held by a plurality of hands. You may convey simultaneously. The same applies to the center robot.
また、第1〜第3実施形態では、基板処理装置が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In the first to third embodiments, the case where the substrate processing apparatus is an apparatus that processes a disk-shaped substrate has been described. However, the substrate processing apparatus uses a polygonal substrate such as a substrate for a liquid crystal display device. It may be a device for processing.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 :基板処理装置
2 :ロードポート(収容器保持ユニット)
3 :中継ユニット
4 :処理ユニット
5 :制御装置(搬送時間制御手段)
6 :第1通過ユニット
7 :第2通過ユニット
8 :加熱ユニット(第1加熱ユニット、第2加熱ユニット)
11 :薬液ノズル(処理液供給手段)
201 :基板処理装置
203 :中継ユニット
206 :第1通過ユニット
207 :第2通過ユニット
208 :加熱ユニット(第1加熱ユニット、第2加熱ユニット)
301 :基板処理装置
303 :中継ユニット
306 :第1通過ユニット
307 :第2通過ユニット
308 :加熱ユニット(第1加熱ユニット、第2加熱ユニット)
C :キャリア(収容器)
CR :センターロボット(第2搬送ユニット)
IR :インデクサロボット(第1搬送ユニット)
S1 :温度センサ(温度検出手段)
W :基板
1: substrate processing apparatus 2: load port (container holding unit)
3: Relay unit 4: Processing unit 5: Control device (transport time control means)
6: 1st passage unit 7: 2nd passage unit 8: Heating unit (1st heating unit, 2nd heating unit)
11: Chemical nozzle (treatment liquid supply means)
201: substrate processing apparatus 203: relay unit 206: first passing unit 207: second passing unit 208: heating unit (first heating unit, second heating unit)
301: Substrate processing apparatus 303: Relay unit 306: First passage unit 307: Second passage unit 308: Heating unit (first heating unit, second heating unit)
C: Carrier (container)
CR: Center robot (second transfer unit)
IR: Indexer robot (first transfer unit)
S1: Temperature sensor (temperature detection means)
W: Substrate
Claims (10)
基板を処理液で処理する処理ユニットと、
複数枚の基板が上下に積層された状態で当該複数枚の基板を保持し、保持された複数枚の基板を加熱する中継ユニットと、
前記収容器保持ユニットと前記中継ユニットとの間で基板を搬送する第1搬送ユニットと、
前記中継ユニットと前記処理ユニットとの間で基板を搬送する第2搬送ユニットとを含む、基板処理装置。 A container holding unit for holding a container for storing a plurality of substrates;
A processing unit for processing a substrate with a processing liquid;
A relay unit that holds the plurality of substrates in a state where the plurality of substrates are stacked one above the other, and heats the held plurality of substrates;
A first transport unit for transporting a substrate between the container holding unit and the relay unit;
A substrate processing apparatus, comprising: a second transfer unit that transfers a substrate between the relay unit and the processing unit.
複数枚の基板を加熱する少なくとも一つの第1加熱ユニットを含み、前記第1搬送ユニットから前記第2搬送ユニットに搬送される基板を中継する第1通過ユニットと、
前記第2搬送ユニットから前記第1搬送ユニットに搬送される基板を中継する第2通過ユニットとを含む、請求項1に記載の基板処理装置。 The relay unit is
A first passage unit that includes at least one first heating unit that heats a plurality of substrates and relays a substrate that is transported from the first transport unit to the second transport unit;
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a second passing unit that relays a substrate transported from the second transport unit to the first transport unit.
前記第2搬送ユニットは、基板の温度が室温よりも高い状態で前記中継ユニットから前記処理ユニットに基板を搬送する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The relay unit heats a plurality of substrates to a temperature higher than room temperature,
5. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the second transport unit transports a substrate from the relay unit to the processing unit in a state where the temperature of the substrate is higher than room temperature.
前記中継ユニットは、前記処理液供給手段によって基板に供給される処理液よりも高い温度まで基板を加熱する、請求項5に記載の基板処理装置。 The processing unit includes processing liquid supply means for supplying a processing liquid having a temperature higher than room temperature to the substrate,
The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the relay unit heats the substrate to a temperature higher than the processing liquid supplied to the substrate by the processing liquid supply unit.
前記搬送時間制御手段は、前記温度検出手段の検出値に基づいて前記第2搬送ユニットを制御する、請求項8に記載の基板処理装置。 Temperature detection means for detecting the temperature of the substrate held by the second transport unit;
The substrate processing apparatus according to claim 8, wherein the transfer time control unit controls the second transfer unit based on a detection value of the temperature detection unit.
上下に積層された状態で前記中継ユニットによって保持されている複数枚の基板を前記中継ユニットによって加熱する加熱工程と、
前記中継ユニットによって加熱された基板を前記中継ユニットから処理ユニットに第2搬送ユニットによって搬送する第2搬送工程と、
前記処理ユニットに搬送された基板を処理液で処理する処理工程とを含む、基板処理方法。 A first transfer step of transferring a plurality of substrates by a first transfer unit from a container holding unit that holds a container for storing a plurality of substrates to a relay unit;
A heating step of heating, by the relay unit, a plurality of substrates held by the relay unit in a vertically stacked state;
A second transport step of transporting the substrate heated by the relay unit from the relay unit to the processing unit by a second transport unit;
And a processing step of processing the substrate transported to the processing unit with a processing liquid.
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