JP3330616B2 - 流体容器内で基板を処理する装置および方法 - Google Patents

流体容器内で基板を処理する装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体容器内で基板を処理する装置であっ
て、流体容器の上方に運ぶことができる第１の基板搬送
装置が設けられており、該基板搬送装置が少なくとも１
つの基板保持装置を有しており、該基板保持装置が、基
板を第１の位置で保持し、第２の位置で解放するように
なっている形式のものに関する。さらに本発明は基板を
搬送するための方法に関する。
冒頭で述べた形式の装置は同一出願人のドイツ連邦共
和国特許出願公開第4413077号明細書に基づき公知であ
る。処理しようとする基板の、基板搬送装置への挿入、
および、処理された基板の、基板搬送装置からの取り出
しは、この公知の装置においては方法の点からも、また
特に、必要とされる時間的手間の点からも煩わしいの
で、この公知の装置の生産性は制限される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19546990号明細書か
ら、同一出願人に基づき、基板の化学的な給湿処理のた
めの装置が公知である。これらの基板は、鉛直方向に運
動する第１の搬送キャリッジによって上昇・下降可能で
ある。さらに、基板のための第２の搬送キャリッジを有
するキャリヤが設けられている。このキャリヤは、基板
を運動させる第１の搬送キャリッジに対して相対運動可
能である。キャリヤなしの流体容器内への、および流体
容器内からの基板の案内、導出入はこのような公知の装
置の対象ではない。
欧州特許出願公開第385536号明細書には、キャリヤ内
への、およびキャリヤからの基板の挿入および持ち上げ
出しのための装置が示され記載されている。このキャリ
ヤは流体容器内に位置している。このキャリヤ自体は、
流体容器から基板が持ち上げ出されたあとで、やはり持
ち上げ出される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第4425208号明細書に
基づき、半導体加工機械にロードおよび／またはアンロ
ード装置を結合するための装置が公知である。この装置
においては、移動可能なユニット内部に、ロード・アン
ロード装置のための位置調整可能な収容エレメントが設
けられている。この収容エレメントは、互いに重なる少
なくとも２つの平面相互間で調節可能である。このユニ
ットは、半導体加工機械に対して方向付けられたカップ
リングエレメントに固定するための方向付け・保持エレ
メントを有している。
米国特許第4840530号明細書は、基板処理装置に所属
の基板支持体から、更なる搬送のために設けられたキャ
リヤへ、またその逆に半導体基板を搬送するための装置
を示している。
文献「Patent Abstracts of Japan,第10巻、No.306
（E446）、1986年10月17日および特開昭61−121337号公
報」に基づきウェハーのための回転式操作装置（Karuss
ell−Handhabungsgeraet）が公知である。この回転式操
作装置の場合、回転部材の個々の位置においてそれぞれ
１つのウェハーが種々異なる処理浴もしくは流体容器
に、回転部材の回転運動によって間欠的にもたらされ
る。このような装置は純然たる搬送装置として役立ち、
この搬送装置によって、個々のウェハーはステーション
からステーションにもたらされる。ウェハーを処理する
ことに関連した、このような装置の付加的な機能は設け
られていない。
本発明の課題は、特に簡単な構造を有する装置によっ
て、しかも、特に僅かな時間的手間で確実かつ信頼性良
好に、流体容器内で基板を処理し、かつ流体容器に対す
るローディング・アンローディングを行うことを可能に
するような装置および方法を提供して、このような装置
の生産性を改善可能にすることである。
前記「Patent Abstracts of Japan,第10巻、No.306
（E446）、1986年10月17日および特開昭61−121337号公
報」に基づき公知の、流体容器と、流体容器の上方にも
たらすことが可能な基板搬送装置とによって基板を処理
するための装置から出発して、前記課題は、本発明に基
づき、２つの搬送装置が複数の基板のためのカップとし
て形成されており、該カップが少なくとも１つの基板保
持装置を有しており、該基板保持装置が、基板を第１の
位置で保持し、第２の位置で解放するようになってお
り、基板搬送装置が互いに不動に結合されていて、基板
搬送装置を交互に流体容器の上方で位置決めするために
直線運動可能であることにより解決される。
第２の基板搬送装置によって、流体容器内における基
板交換を著しく促進することができる。この場合、１つ
の基板パッケージの処理中、既に第２の基板搬送装置
に、基板もしくはさらに処理しようとする別の基板パッ
ケージがローディングされる。このようなダブル基板搬
送装置は特に構造的にも簡単なので、第２の基板搬送装
置のための付加的な手間は、生産速度が著しく高くなる
という面から見て僅かなものである。第２の基板搬送装
置によって基板搬送装置に対するローディング・アンロ
ーディングを、本来の処理個所とは別個に隔たって行う
ことができるため、搬送確実性も高まるので、より僅か
な廃棄率を達成することができる。
互いに不動に結合された両基板搬送装置が搬送装置を
同時に運動させるための共通の装置を有していると極め
て有利である。従って、これらの両基板搬送装置を運動
させるための機械的な操作装置にかかる手間は、ただ１
つの基板搬送装置における手間よりもさほど大きいもの
ではない。
本発明の特に有利な構成によれば、搬送装置にローデ
ィングおよび／またはアンローディングするための基板
用の少なくとも１つのロードおよび／またはアンロード
ステーションが設けられている。この場合、流体容器の
両側に、それぞれ１つのロードおよび／またはアンロー
ドステーションが設けられていると特に有利である。
少なくとも１つのロードおよび／またはアンロードス
テーションが基板支持体を乾燥させるための装置を有し
ていると有利である。この基板支持体からは基板が搬送
装置内にもたらされるか、またはこの基板支持体内に基
板が搬送装置から挿入される。こうして、基板支持体
は、湿った基板の取り出し後、乾燥過程後に、処理され
た乾燥させられた基板を収容するために直ぐに再び使用
することができる。
本発明の特に有利な構成によれば、基板保持装置が少
なくとも１つの回転可能な保持ロッドを有している。こ
の保持ロッドは、保持ロッドの回転位置に応じて、基板
を基板搬送装置内で保持するかまたは解放する。基板搬
送装置および基板保持装置のこのような構成はドイツ連
邦共和国特許出願公開第19615969号明細書に詳細に記載
されており、このような構成は本願の内容に該当するの
で、繰り返しを避ける。
搬送装置がそれぞれカップの形状で形成されていると
特に有利である。この場合、カップの互いに対向して位
置する２つの壁が、基板のためのスリットを有している
と特に有利である。これらのスリット内では基板が、カ
ップ内に押しずらされ、カップから取り外されかつ／ま
たはカップ内で係止されたときにはそれらの位置におい
て互いに平行に保持される。カップはプロセスカップ
（Prozesshauben）であると有利である。このプロセス
カップは、マランゴニ法に基づく乾燥プロセスを実施可
能にするために、少なくとも１つの流体のために特に流
入開口を有している。この点に関しては繰り返しを避け
るために、同一出願人によるドイツ連邦共和国特許出願
公開第19546990号明細書、同第19615970号明細書または
同第19637875号明細書を参照されたい。これらの対象と
なるものはこの点に関してはやはり本願の内容になるも
のである。
前記課題は、請求項１から13までのいずれか１項記載
の第１の基板搬送装置と第２の基板搬送装置とを備えた
流体容器内で基板を処理する方法によっても、流体容器
の上方に位置する基板搬送装置の基板を処理する一方、
他方の基板搬送装置から基板をアンローディングし、か
つ／または、該基板搬送装置に基板をローディングする
ことによって解決される。つまり、基板の処理過程中に
は、本発明による方法および本発明による装置によっ
て、本発明によるダブル搬送装置の他方の基板搬送装置
に同時にローディングおよび／またはアンローディング
することが可能である。これにより過程全体が著しく促
進され、装置全体の生産性が従来の装置と比べて著しく
促進される。ローディング・アンローディング過程は本
発明においては従来の装置と異なり、流体容器の上方で
はなく、流体容器から隔たったところで行われるので、
装置自体をより簡単に構成し、ローディング・アンロー
ディング過程をより確実かつより信頼性良好に行うこと
ができるので、廃棄率が低減される。
本発明による装置が流体容器の一方の側に配置された
唯１つのロード・アンロード装置を有していても有利に
使用可能であるが、しかし、流体容器の両側にそれぞれ
１つのロードおよび／またはアンロード装置が設けられ
ていると特に有利である。この場合、その方法は次のよ
うな工程を有していると特に有利である。
（ａ）基板を流体容器から第１の基板搬送装置内に持ち
上げ出し、同時に、第２のロードおよび／またはアンロ
ードステーションの上方に位置する第２の基板搬送装置
にローディングする。この場合これらの基板は第１およ
び第２の基板搬送装置に保持され係止される。
（ｂ）両基板搬送装置を、第１の基板搬送装置が第１の
ロードおよび／またはアンロードステーションの上方に
位置しかつ第２の基板搬送装置が流体容器の上方に位置
するような位置に運動させる。処理過程中に、有利には
プロセスカップの形で形成された基板搬送装置が流体容
器の上方で、できる限り外方に向かって密に閉鎖するよ
うにしたい場合には、両基板搬送装置の運動もしくは移
動の前に、これらの両基板搬送装置を僅かに持ち上げ、
これによりその後初めて移動を行うと有利である。
（ｃ）同時に基板を第１の基板搬送装置から第１のロー
ド・アンロードステーションに位置する基板支持体内
に、基板を第２の基板搬送装置から流体容器内にアンロ
ーディングする。
（ｄ）両基板搬送装置を、第１の基板搬送装置が流体容
器の上方に位置しかつ第２の基板搬送装置が第２のロー
ドおよび／またはアンロードステーションの上方に位置
するような位置に運動させる。
前記プロセス経過は任意に頻繁に繰り返し可能であ
り、迅速なプロセス経過を高い生産性を持って可能にす
る。
カップの形、つまりダブルカップの形の基板搬送装置
が、ドイツ連邦共和国特許出願公開第19615969号に基づ
く基板保持装置のための回転可能な保持ロッドを有して
構成されている場合、工程（ａ）の間もしくは工程
（ａ）の後に、第１および第２の搬送装置の保持ロッド
を回転させることにより、基板を保持する第１の位置内
に係止を行い、工程（ｃ）の間もしくはこの工程（ｃ）
の後に第１および第２の搬送装置の保持ロッドを回転さ
せることにより、基板を解放する第２の位置にもたらす
と有利である。
本発明のさらに別の有利な構成によれば、基板を、前
記工程（ａ）中に流体容器から第２の基板搬送装置内に
持ち上げ出す時に乾燥させる。このような乾燥過程は例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4413077号明細書
および前述の同一出願人によるドイツ連邦共和国出願明
細書に記載されている。
特に、いわゆるマランゴニ乾燥法が用いられる場合、
本発明による方法のさらに別の有利な手段によれば、基
板を流体容器からカップとして形成された第１の搬送装
置内に持ち上げ出す間にガスをカップ内に導入する。
本発明による方法のさらに別の有利な手段によれば、
基板支持体を、第１および／または第２のロードおよび
／またはアンロードステーションで、第１および／また
は第２の基板搬送装置へのローディング後、つまり基板
が基板支持体には位置していない場合に乾燥する。さら
に乾燥ガスが基板支持体に吹き付けられると有利であ
る。
以下に本発明の実施例を唯１つの図面につき説明す
る。この図面では、本発明による装置の１実施例が概略
的に横断面図で示されている。
唯１つの図面は流体容器１を概略的に示している。こ
の流体容器の一方の側には、第１のロードおよび／また
はアンロードステーション２が、他方の側には、第２の
ロードおよび／またはアンロードステーション３が、そ
れぞれ１つの基板昇降装置4;5を有した状態で概略的に
示されている。
第１のロードおよび／またはアンロードステーション
２の上方には、第１の基板搬送装置６が位置しており、
流体容器１の上方には第２の基板搬送装置７が位置して
いる。これらの基板搬送装置はそれぞれカップとして形
成されている。カップ6,7は結合エレメント８を介して
互いに不動に結合されている。
第２のロード・アンロードステーション３は付加的に
概略的に図示した基板支持体乾燥装置９を有している。
この基板支持体乾燥装置によって、乾燥ガスが、やはり
概略的に図示された基板支持体10に吹き付けられる。
流体容器１は、ナイフ状の条片の形の保持装置11を有
している。この保持装置によって基板12は流体容器１内
に沈め込まれ、この流体容器から持ち上げ出される。流
体容器１および保持装置11の実施例はドイツ連邦共和国
特許出願公開第44013077号明細書または前記まだ公開さ
れていない、同一出願人の出願明細書に記載されている
ので、繰り返しを避けるために、これらの明細書を参照
されたい。
カップ6,7は図示の実施例の場合、プロセスカップと
して形成されており、従って流入開口13と分配開口14,1
5を有している。これらの流入開口13と分配開口14,15と
を介して処理ガス、例えば窒素とイソプロピルアルコー
ルとから成る混合物がカップ6;7の内部に流入させられ
る。これにより、マランゴニ法に基づく基板12の流体容
器１からの持ち上げ時における乾燥過程を改善しかつ促
進することができる。
さらにカップ6,7は、スリット16,17をそれぞれの側壁
に有している。これらのスリットにおいては、基板12が
取り入れおよび取り出し中に案内され、それらの位置で
保持される。カップ６の壁18には基板保持装置20が、カ
ップ７の壁19には基板保持装置21が回転可能な保持ロッ
ドの形でそれぞれ位置している。
基板保持装置として使用されるカップ6;7、回転可能
な保持ロッドとして形成された、カップ6;7に設けられ
た基板保持装置、および、これらの基板保持装置の機能
形式はドイツ連邦共和国特許出願公開第19615969号明細
書において詳細に記載されているので、これを参照され
たい。このことに関しては本出願の内容と同じなので、
繰り返しを避ける。
唯一の図面に示された実施例に基づく本発明による装
置の機能を以下に説明する。
図面に示されたプロセス時点では、カップ6,7の回転
可能の保持ロッド20,21が、基板12を解放する第２の位
置に位置しているので、これらの基板は第１のロードお
よび／またはアンロードステーション２内で基板昇降装
置４によってカップ６から、もしくは、ナイフ状の条片
11によってカップ７から流体容器１内に沈め込まれる。
カップ６からアンローディングされ、処理され、もし
くは乾燥された基板12は、カップ６の下方に設けられた
図示していない基板支持体内に置かれ、これにより処理
された基板を更なる処理ステーションまたは更なる工程
に供給することができる。
基板12が第１のロード・アンロードステーション２も
しくは流体容器１内に完全に沈め込まれたあと、ダブル
カップ6,7,8は符号22で示した方向に移動されて、第１
のカップ６が流体容器１の上方に、第２のカップ７が第
２のロード・アンロードステーション３の上方に位置す
るようになる。
ダブルカップ6,7,8が矢印22で示した方向に移動され
る前に、このダブルカップは僅かに持ち上げ、移動のあ
とに再び沈め込むことができる。こうして、流体容器１
とカップ6;7との間の移行部をシールすることが可能で
ある。このことは場合によっては処理過程にとって有利
である。
カップ６が流体容器１の上方に、ひいてはカップ７が
第２のロードおよび／またはアンロードステーション３
の上方に位置しているときには、ナイフ状の条片11は流
体容器１内で上方に向かって運動させられるので、基板
12は第１のカップ６のスリット16内に押しずらされ、そ
の後この基板は保持ロッド20の上方に位置するようにな
る。流体容器１から基板が持ち上げられている間、乾燥
過程が行われる。この乾燥過程は、マランゴニ法使用下
で第１のカップ６内にガスを導入することによって促進
されて行われる。第１のカップ６が流体容器１の上方に
ローディングされると同時に、第２のロードおよび／ま
たはアンロードステーション３の上方に位置する第２の
カップ７にも、処理しようとする基板12がローディング
される。この場合、基板昇降装置５が基板12を基板支持
体10から持ち上げ、基板が回転可能な保持ロッド21を超
え、これにより保持ロッドの回転により、基板を保持す
る第１の位置に係止されるまで、第２のカップ７内に押
しずらされる。
次いで、ダブルカップ6,7,8が矢印22とは逆の方向に
移動させられて、次いで第１のカップ６が第１のロード
および／またはアンロードステーション２の上方に、第
２のカップ７が流体容器１の上方に位置するようにな
る。このことは図面に示した通りである。流体容器１内
のナイフ状の条片11も第１のロードおよび／またはアン
ロードステーション２の基板昇降装置４も次いで上側位
置に移動される。保持ロッド20,21が回転すると、基板
はカップ6,7から、基板を解放する第２の位置に沈め込
まれ、第１のロードおよび／またはアンロードステーシ
ョン２内で、図示ししていない基板支持体に置かれ、も
しくは完全に流体容器１の処理流体中に進入させられ
る。
次いで、ダブルカップ6,7,8は、第１のカップ６が流
体容器１の上方に位置しかつ第２のカップ７が第２のロ
ードおよび／またはアンロードステーション３の上方に
位置しているような位置に再び移動される。上記の経過
は任意に頻繁に繰り返し可能である。
以上、本発明を有利な実施例につき説明した。しかし
ながら当業者にとって、本発明の思想を逸脱することな
しに変更を加えることは可能である。装置および方法は
乾燥過程の例で説明したが、本発明による装置および本
発明による方法は、他の処理過程と関連しても基板の搬
送にとっても良好に使用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−216102（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−106292（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−291128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−121337（ＪＰ，Ａ) 米国特許4840530（ＵＳ，Ａ) 国際公開96／21241（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板（12）を処理する装置であって、流体
    容器（１）と、流体容器（１）の上方に運ぶことができ
    る基板搬送装置（6;7）とが設けられている形式のもの
    において、 ２つの搬送装置が複数の基板のためのカップとして形成
    されており、該カップが少なくとも１つの基板保持装置
    （20;21）を有しており、該基板保持装置が、基板（1
    2）を第１の位置で保持し、第２の位置で解放するよう
    になっており、基板搬送装置（7;6）が互いに不動に結
    合されていて、基板搬送装置（7;6）を交互に流体容器
    （１）の上方で位置決めするために直線運動可能である
    ことを特徴とする、基板を処理する装置。
  2. 【請求項２】両基板搬送装置（6,7）を同時に運動させ
    るための共通の装置が設けられている、請求項１記載の
    装置。
  3. 【請求項３】搬送装置（6,7）にローディングおよび／
    またはアンローディングするための基板用の少なくとも
    １つのロードおよび／またはアンロードステーション
    （2,3）が設けられている、請求項１または２記載の装
    置。
  4. 【請求項４】少なくとも１つのロードおよび／またはア
    ンロードステーション（2,3）が、基板支持体（10）を
    乾燥させるための装置（９）を有している、請求項１か
    ら３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】基板保持装置（20,21）が少なくとも１つ
    の回転可能な保持ロッドを有している、請求項１から４
    までのいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】保持ロッド（20,21）が回転することによ
    って、基板（12）を保持する第１の位置から、基板（1
    2）を解放する第２の位置にもたらすことができるよう
    になっている、請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】カップ（6,7）の互いに対向して位置する
    ２つの壁が、基板（12）のためのスリット（16;17）を
    有している、請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】保持ロッド（20,21）が、基板を保持する
    第１の位置に基板（12）が当て付けられている長手方向
    領域に、基板（12）のためのスリットを有している、請
    求項４から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】カップ（6,7）が少なくとも１つの流体の
    ための流入開口（13）を有するプロセスカップである、
    請求項６から８までのいずれか１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】ロードおよび／またはアンロードステー
    ション（2,3）が、基板（12）を搬送装置（6,7）内に持
    ち上げ、かつ／または、搬送装置（6,7）から沈め込ま
    せるためのそれぞれ１つの基板上昇もしくは下降装置
    （4;5）を有している、請求項３から９までのいずれか
    １項記載の装置。
  11. 【請求項１１】請求項１から請求項10までのいずれか１
    項記載の、それぞれ複数の基板（12）を収容するために
    カップとして形成された第１および第２の基板搬送装置
    （6,7）を有する流体容器（１）内で基板（12）を処理
    する方法において、 流体容器（１）の上方に位置する基板搬送装置（6;7）
    の基板（12）を処理する一方、他方の基板搬送装置（7;
    6）から基板（12）をアンローディングし、かつ／また
    は、該基板搬送装置に基板をローディングすることを特
    徴とする、流体容器内で基板を処理する方法。
  12. 【請求項１２】次の工程つまり （ａ）基板（12）を流体容器（１）からカップとして形
    成された第１の基板搬送装置（６）内に持ち上げ出し、
    同時に、第２のロードおよび／またはアンロードステー
    ションの上方に位置する、カップとして形成された第２
    の基板搬送装置（７）にローディングし、 （ｂ）両基板搬送装置（6,7）を、第１の基板搬送装置
    が第１のロードおよび／またはアンロードステーション
    の上方に位置しかつ第２の基板搬送装置が流体容器（1
    9）の上方に位置するような位置に直線運動させ、 （ｃ）同時に基板を第１の基板搬送装置（６）から第１
    のロードおよび／またはアンロードステーション（２）
    の基板支持体内に、基板（12）を第２の基板搬送装置
    （７）から流体容器（１）内にアンローディングし、 （ｄ）両基板搬送装置（6,7）を、第１の基板搬送装置
    （６）が流体容器（１）の上方に位置しかつ第２の基板
    搬送装置（７）が第２のロードおよび／またはアンロー
    ドステーション（３）の上方に位置するような位置に直
    線運動させる工程が行われる、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項１３】第１および／または第２の基板搬送装置
    （6,7）の保持ロッド（20;21）が回転することにより、
    基板（12）を保持する第１の位置に基板（12）を係止さ
    せ、第１および／または第２の基板搬送装置（6,7）の
    保持ロッド（20;21）が回転することにより、基板（1
    2）を解放する第２の位置に基板（12）を解放する、請
    求項12記載の方法。
  14. 【請求項１４】基板（12）を、前記工程（ａ）中に流体
    容器（１）から第２の基板搬送装置（７）内に持ち上げ
    出す時に乾燥させる、請求項11から13までのいずれか１
    項記載の方法。
  15. 【請求項１５】基板（12）を流体容器（１）からカップ
    として形成された第１の搬送装置（６）内に持ち上げ出
    す間にガスをカップ内に導入する、請求項14記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】基板支持体（10）を、第１および／また
    は第２のロードおよび／またはアンロードステーション
    （2,3）で、第１および／または第２の基板搬送装置
    （6,7）へのローディング後に乾燥する、請求項11から1
    4までのいずれか１項記載の方法。
  17. 【請求項１７】乾燥ガスを基板支持体（10）に吹き付け
    る、請求項16記載の方法。
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