JP3160444U

JP3160444U - 基板処理装置

Info

Publication number: JP3160444U
Application number: JP2010002520U
Authority: JP
Inventors: 和善江嶋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2020-04-15

Abstract

【課題】装置の大型化やスループットの低下を引き起こすことなく、処理槽を外部雰囲気することできる基板処理装置を提供すること。【解決手段】処理液を貯留しウエハＷに処理を行う処理槽２１と、処理槽２１内でウエハＷを保持し、処理槽２１と処理槽２１の上方との間で搬送するガイド２５と、処理槽２１の上方を閉塞するカバー２４とを具備する基板処理装置において、カバー２４は処理槽２１の閉塞状態で下方に突出した凹部２４ｃを有する。凹部２４ｃを、処理槽２１の上方に待機するガイド２５の少なくとも一部が収容可能な形状に形成する。【選択図】図３

Description

本考案は、洗浄用の薬液を貯留した処理槽内で被処理体を薬液に浸漬して液処理を行う基板処理装置に関する。

例えば、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ（以下にウエハという）に種々の工程によりトランジスタ等の素子を形成するが、その表面にパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションが存在すると素子の性能が劣化してしまうため、ウエハを洗浄してこれらを除去する必要がある。このようなウエハの洗浄処理としては、洗浄槽内に所定の洗浄液を貯留し、その中にウエハを浸漬させるものが多用されている。このような洗浄処理は、ウエハに付着したパーティクルを効果的に除去できる長所がある。

このような洗浄槽を用いた洗浄処理には、連続バッチ処理を可能とするため、各種の薬液を用いてバッチ式に洗浄するための複数の薬液槽が配置された洗浄装置が用いられている。

このような薬液槽で洗浄処理を行う際には、薬液槽内の薬液が周囲に拡散防止するため、あるいは周囲の雰囲気が薬液槽内の薬液に溶け込むことによる薬液劣化を防止する観点から、薬液槽にカバーが設けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような洗浄槽では槽で薬液処理を行っていない場合にカバーで薬液槽を閉塞するともに、槽内でウエハを保持するガイドはカバーの上方位置で待機するようになっている。

特開２０００−２８６２２８号公報

しかしながら、各処理槽間およびローダ部との間でウエハの搬送を行うウエハの搬送装置は、蓋の上方で待機するガイドと干渉しないように動作させるか、ガイドがカバー上方で待機していても干渉しないように高い位置で搬送を行うようにしなければならず、搬送時間が増加や、洗浄装置全体の高さ方向の大きさが増大してしまうという課題があった。

本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置の大型化および装置のスループットの低下をさせることなく、処理槽雰囲気の外部への拡散を防止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。

前記課題を解決するために本考案の基板処理装置は、処理液を貯留し基板に液処理を行う処理槽と、前記処理槽内で基板を保持し、前記処理槽と該処理槽の上方との間で搬送する保持機構と、前記処理槽の上方を閉塞する蓋体とを具備する基板処理装置であって、前記蓋体は前記処理槽の閉塞状態で下方に突出した凹部を有することを特徴とする。

このように構成することによって、蓋体の凹部に保持機構などと干渉することなく近接して配置可能となるため、装置の高さ方向の大きさの増大やスループット低下を引き起こすことなく、処理槽を外部雰囲気と遮蔽することが出来る。

また、本考案において、前記蓋体の凹部は前記保持機構の少なくとも一部が収容可能な形状に形成されていることが好ましい。

このように構成することによって、保持機構の一部を凹部に収容できるため、蓋体を閉塞した状態で保持機構を蓋体の直上で待機させることでき、装置を大型化させることなく、処理槽を外部雰囲気と遮蔽できる。

また、本考案において、前記蓋体は二つの分割片に分割されていることが好ましい。

このように構成することによって、蓋体の開閉動作を簡便に行うこと出来る。

また、本考案において、前記保持機構は、基板の下方を保持する第１の保持部材と、基板の側方を保持する第２の保持部材とからなり、前記蓋体の凹部には、前記第１の保持部材の少なくとも一部が収容される構造とすることが好ましい。

このように構成することによって、蓋体における凹部の面積を小さくすることが出来るため、蓋体の強度を向上させることが出来る。

以上に説明したように、本考案の基板処理装置は、上記のように構成されており、以下のような効果を得られる。

基板処理装置で基板を液処理する場合において、蓋体に下方に突出した凹部を有し、保持機構の一部を凹部に収容するようにすることで、装置の大型化および装置のスループットの低下をさせることなく、処理槽雰囲気の外部への拡散を防止することができる。

本考案に係る基板処理装置を適用する基板処理システムを示す平面図である。本考案における搬送アームの動作を示す概略側面図である。本考案の基板処理装置の要部を示す概略断面図である。本考案におけるカバーを示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩ部拡大断面図（ｂ）である。本考案の基板処理装置の一実施形態における処理後のカバーが開放した状態を示す概略断面図である。本考案におけるガイドが搬送アームとのウエハ受け渡し位置に移動した状態を示す概略断面図である。前記ガイドが搬送アームとのウエハ受け渡し位置に移動した後にカバーが閉塞した状態を示す概略断面図である。前記搬送アームがガイドの下方位置に移動した状態を示す概略断面図である。前記搬送アームがガイドからウエハを受け取る状態を示す概略断面図である。前記ガイドが待機位置に下降した状態を示す概略断面図である。

以下に本考案に係る蓋体を有する洗浄処理槽（以下単に処理槽という）を備えた基板処理装置の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

以下、添付図面を参照して、本考案の実施の形態について具体的に説明する。本実施形態では、本考案に係る基板処理装置を半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）の搬入、液処理、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された基板処理システムに適用した場合について説明する。

基板処理システム１は、図１に示すように、ウエハＷを収納可能なキャリアＣの搬入出が行われ、かつキャリアＣに対してウエハＷの出し入れを行う搬入出部２と、キャリアＣを貯蔵するキャリアストック部３と、ウエハＷに対して液処理および乾燥を行う基板処理部４とを備えている。

搬入出部２は、キャリアＣを載置可能な搬入出ステージ１０を備え、搬入出ステージ１０上に載置されたウエハＷは多軸ロボット５により取り出されると共に、垂直方向に姿勢変換された後、基板載置部６に載置される。続いて、多軸ロボット５は搬出入ステージ４に搬送された別のキャリアＣからウエハＷを取り出して垂直方向に姿勢変換を行った後に基板載置部６に配置する。この際、後から基板載置部６に配置されたウエハＷは、先に置かれたウエハＷの間に配置されるようになっている。したがって、キャリアＣの枚数が２５枚の場合、基板載置部６には５０枚のウエハＷが垂直に起立した状態で配置されるようになっている。

キャリアストック部３は、処理前のウエハＷが取り出されて空になったキャリアＣを一時的に待機させるためや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリアＣを予め待機させるためのものであり、上下方向に複数のキャリアＣがストック可能となっており、その中の所定のキャリアＣを取り出したり、その中の所定の位置にキャリアＣをストックしたりするためのキャリア移動機構１１を備えている。

基板処理部４は、本考案に係る基板処理装置である液処理ユニット７と、乾燥ユニット８とを具備しており、搬入出ステーション２側から乾燥ユニット８、液処理ユニット７の順で配列されている。基板処理部４では、所定の順序で一または複数の液処理ユニット７で液処理を行った後に、乾燥ユニット８で所定のウエハ乾燥処理が行われる。また、この基板処理部４は、上述の基板載置部６の受け渡し位置において、複数枚、例えば５０枚のウエハＷの受け渡しを行うとともに、受け渡し位置と液処理ユニット７および乾燥ユニット８との間でウエハＷを搬送する搬送アーム９を備えている。

ここで、搬送アーム９は、図２に示すように、ウエハＷの下端部を支持する１本の第１の支持部材９ａと、ウエハＷの側方部を支持する２本の第２の支持部材９ｂとを有し、第２の支持部材９ｂは、図示しない回動機構によって下方位置と側方位置に回動可能に構成されている。すなわち、ウエハＷを保持している状態ではウエハＷの側方部を保持可能な位置に回動し（図２（ａ）参照）、ウエハＷを保持しない状態では、下方に回動することに第１の支持部材９ａと略同一の高さになるように構成されている（図２（ｂ）参照）。このような構成によって、ウエハＷを支持していない場合の搬送時における、他の装置構成部材との干渉を極力小さくすることが出来るようになっている。

液処理ユニット７は、図３に示すように、処理槽２１を有しており、処理槽２１内に所定の処理液が貯留されるようになっている。そして、所定の処理液供給源２８から開閉バルブＶを介設した供給配管２８ａを介して供給された処理液をノズル２２から処理槽２１内に供給することにより、その中に処理液が貯留され、その処理液中に複数のウエハＷを浸漬させ、処理槽２１から処理液をオーバーフローさせた状態で洗浄処理が行われる。オーバーフローした処理液は、外槽２３に流れ込み、外槽２３に接続された配管２９から排出される。

処理槽２１内においては、保持機構２５（以下にガイド２５という）によって複数、例えば５０枚のウエハＷが保持される。ガイド２５はウエハＷを起立させた状態で水平方向に保持するウエハ保持部２６とウエハ保持棒を支持する支持部２７とを有しており、例えば昇降シリンダやボールねじ機構等からなる図示しない駆動機構により支持部２７を介して、処理槽２１内と処理槽２１上方の位置との間で昇降可能となっており、ウエハ処理してない場合には、処理槽２１の上方で待機するようになっている。また、ウエハ保持部２６はウエハの下端近傍を保持する２本の第１の保持棒（第１の保持部材）２６ａと、ウエハＷの側方を保持する２本の第２の保持棒（第２の保持部材）２６ｂとを有しており、第１および第２の保持棒２６ａ，２６ｂは複数のウエハＷを起立させて保持するように長手方向に適宜間隔をおいて複数の溝が形成されている。

処理槽２１の上端部には、液面を覆う蓋体２４（以下にカバー２４という）が設けられている。このカバー２４は、薬液処理中には、処理槽２１中の薬液雰囲気が周囲に拡散するのを防止する目的で、ウエハＷの処理中あるいはウエハ非処理中には閉塞するようになっている。

また、カバー２４は中心部において分割されており、分割片２４ａ、２４ｂに２分割されている。分割片２４ａ，２４ｂは、分割片２４ａ，２４ｂの端部に連設された図示しない開閉機構により、分割片２４ａ，２４ｂを回動することにより観音開き状に開閉可能になっている。また、カバー２４はその中心部近傍に下方に突出するように凹部２４ｃが形成されている。この凹部２４ｃは第１のウエハ保持棒２６ａの下方部の形状に対応した形状、例えば平坦状の底部の両側に拡開方向に傾斜する傾斜側部を有する凹溝状に形成されており、処理槽１をカバー２４で閉塞した状態でガイド２５がカバー２１の直上位置で待機可能となっている。

この場合、分割片２４ａ，２４ｂは、それぞれ処理槽２１の上端開口の中心部から処理槽２１と外槽２３の半分を覆う板状の分割片本体２４ｄと、分割片本体２４ｄの内方側の中心側端部から内方側に向かって屈曲される傾斜側片２４ｅと、傾斜側片２４ｅの先端から内方側に向かって分割片本体２４ｄと平行に屈曲される水平底片２４ｆとからなる略クランク状に形成されており、処理槽２１を閉塞した状態で、両分割片２４ａ，２４ｂの傾斜側片２４ｅと水平底片２４ｆとが協働して凹部２４ｃを形成するようになっている。なお、両分割片２４ａ，２４ｂの水平底片２４ｆの対向する端部には、互いに平行な傾斜面２４ｇが形成されている。このように傾斜面２４ｇを形成することにより、両分割片２４ａ，２４ｂ間からの薬液雰囲気の拡散を抑制することができる。このように形成される分割片２４ａ，２４ｂは、開閉機構（図示せず）によって処理槽２１を閉塞する水平位置と、処理槽２１を開放して処理槽２１の側方に退避する起立位置とに起倒移動し得るようになっている。

次に、以上のように構成される基板処理ユニット７において、処理動作の一例について図５Ａ〜図５Ｆを参照して説明する。図５Ａ〜図５Ｆは、ウエハ処理時の一連のカバー２４の動作、ウエハ保持部２５、搬送アーム１７の動作を示す。この処理槽２１内には例えばＨＣＬ、ＨＦ、ＳＣ１などの薬液が貯留され、所定の期間薬液処理が施される。

処理槽２１でウエハＷの処理が終了するとカバー２４が開き（図５Ａ参照）、ガイド２５はウエハＷを保持した状態でウエハ搬送アーム９との受け渡し位置ｈ１まで上昇する（図５Ｂ参照）。次に、カバー２４が閉塞した後（図５Ｃ参照）、搬送アーム９がガイド２５の下方位置に移動して（図５Ｄ参照）、上昇することで搬送アーム９がガイド２５からウエハを受け取り（図５Ｅ参照）、後続する処理の液処理ユニット７あるいは乾燥ユニット８に搬送される。

その後、ガイド２５は待機位置ｈ２へ下降して、次の処理されるべきウエハＷが搬送されてくるまで待機する（図５Ｆ参照）。この際には第１の保持棒２６ａの下方部が、カバー２４の下方に突出した凹部２４ｃに収容されるため、処理槽２１をカバー２４で閉塞した場合であっても、搬送アーム９と干渉しない位置で待機するようになっている。

以上のように、カバー２４は処理槽２１の薬液処理時および待機時のウエハ搬入搬出時以外には常に処理槽２１の液面を閉塞しており、またカバー２４がガイド２５の形状に対応した下方に突出するような凹部２４ｃを有していることから、カバー２４が処理槽２１の液面を閉塞した状態でより下方まで降下した位置で待機することが可能となっている。そのため、装置の高さ方向への大型化を生じることなく、スループットを低下することがない。

なお、上記実施形態ではカバー２４として二つに分割したタイプのものを示したが、カバー２４を一枚で構成しても良い。また、上記実施形態では、二つに分割されたカバー２４をいわゆる観音開きにする例について示したが、スライドや折りたたみ等他の方法で開くようにしても良い。さらにカバー２４の分割数は２に限らず、３以上であっても良い。

さらに、カバー２４に設けられた凹部２４ｃは、ガイド２５の第１の保持部材２６ａの下方部を収容しうる構成であったが、これに限らず、第１の保持部材２６ａ全体を収容しうる形状や、第２の保持棒２６ｂの一部または全体を収容可能な形状、第１の保持部材２６ａ、第２の保持部材２６ｂ双方の一部または全体を収容可能な形状としても良い。

７：液処理ユニット（基板処理装置）
２１：処理槽
２２：ノズル
２３：外槽
２４：カバー（蓋体）
２４ａ、２４ｂ：分割片
２４ｃ：凹部
２５：ガイド（保持機構）
２６ａ：第１の保持部材
２６ｂ：第２の保持部材
２７：支持部
Ｗ：ウエハ（基板）
ｈ１：受け渡し位置
ｈ２：待機位置

Claims

処理液を貯留し基板に液処理を行う処理槽と、前記処理槽内で基板を保持し、前記処理槽と該処理槽の上方との間で搬送する保持機構と、前記処理槽の上方を閉塞する蓋体とを具備する基板処理装置であって、
前記蓋体は前記処理槽の閉塞状態で下方に突出した凹部を有する、ことを特徴とする基板処理装置。
前記蓋体の凹部は、前記保持機構の少なくとも一部が収容可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記蓋体は二つの分割片に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
前記保持機構は基板の下方を保持する第１の保持部材と、基板の側方を保持する第２の保持部材とからなり、前記蓋体の凹部には前記第１の保持部材の少なくとも一部が収容されることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。