JP3562743B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板などの各種の被処理基板に対して処理を施すための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）に対して薬液や純水による処理を施し、ウエハの洗浄を行ったり、ウエハの表面に薄膜パターンを形成したりするための基板処理装置が用いられている。
このような基板処理装置は、一般に、複数の処理部から構成されており、たとえば、複数の処理部を予め定められた順序でウエハが渡り歩くことにより、このウエハに対して一連の処理が施されるようになっている。各処理部では、フッ酸などの薬液を用いる処理や、ウエハを加熱したりするための処理が行われる。したがって、処理部内では、薬液蒸気を含む薬液雰囲気や、加熱雰囲気が発生する。これらの薬液雰囲気や加熱雰囲気は、当該処理部において次に処理されるウエハに悪影響を与えたり、他の処理部における処理に悪影響を与えたりするおそれがある。そこで、基板処理装置においては、処理部は排気管を介して負圧源に接続されており、内部雰囲気の排気のための構成が備えられるのが一般的である。
【０００３】
図１１および図１２は、従来の基板処理装置における排気に関連する構成を概念的に示す図解図である。図１１および図１２の構成では、複数の処理部１１，１２，１３，１４には、それぞれ副排気管２１，２２，２３，２４の各一端が接続されている。副排気管２１，２２，２３，２４の各他端は、排気集合容器３に接続されている。この排気集合容器３は、主排気管４を介して、適当な負圧源に接続されている。図１１の構成においては、排気集合容器３は、基板処理装置の内部の適所に配置されており、図１２の構成においては、排気集合容器３は基板処理装置の外部に設けられている。
【０００４】
複数の処理部１１，１２，１３，１４と排気集合容器３との間の配管長は等しくはないから、複数本の副排気管２１，２２，２３，２４における圧力損失は相互に異なっている。しかし、複数の処理部１１，１２，１３，１４の排気経路の圧力損失が等しくなければ、いずれかの処理部の排気が不十分になり、結果として、ウエハに対する処理を良好に施すことができない。そこで、従来では、各副排気管２１，２２，２３，２４には、ダンパなどが介装されており、このダンパを手動調整することによって、副排気管２１，２２，２３，２４における圧力損失の均一化が図られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各副排気管２１，２２，２３，２４ごとにダンパを設ける上述の構成は複雑であり、しかも、ダンパの手動調整は極めて困難な作業である。
一方、複数の処理部１１，１２，１３，１４のなかに加熱処理部が含まれていると、熱排気のために排気集合容器３の温度が上昇する。排気集合容器３は、一般に熱容量が大きいから、この排気集合容器３の近傍に配置された処理部は、高温になった排気集合容器３からの熱の影響を受ける。
【０００６】
ところが、従来の基板処理装置においては、排気集合容器３から発散される熱の影響は考慮されておらず、配置しやすいスペースに排気集合容器３を配置している。そのため、排気集合容器３の近傍の処理部における処理が必ずしも最良の条件下で行えるとは限らないという問題があった。
この問題を解決するために、排気集合容器３を冷却するための冷却設備を設けることが考えられるが、基板処理装置の構造が複雑になるうえ、コストが嵩むことになるから、あまり実用的であるとは言い難い。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、排気に関連する構成が簡単で、かつ、困難な調整作業を要することのない基板処理装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、排気集合容器からの熱による基板処理に対する影響が低減された基板処理装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板に処理を施すための複数の処理部と、これらの複数の処理部にそれぞれ接続され、圧力損失がほぼ等しい複数の副排気管と、これらの複数の副排気管を介して上記複数の処理部に接続された排気集合容器と、この排気集合容器に接続された主排気管と、この主排気管を介して上記排気集合容器に接続された負圧源とを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
複数の副排気管の圧力損失を均一にするには、各副排気管の直径Ｄ（ｍ）および長さＬ（ｍ）などを適切に定めればよい。
副排気管の断面形状は、円形である必要はなく、たとえば、矩形であってもよい。この場合には、上記直径Ｄ（ｍ）として、相当直径Ｄｅ（ｍ）を用いればよい。たとえば、図１３に示すような矩形断面の流路においては、四隅の部分は実際には気流が生じないため流路の断面積の計算の際には無視され、波線で示す楕円形の部分が流路の断面として把握される。この楕円形の面積と等しい面積の円を想定したときに、この円の直径が相当直径Ｄｅ（ｍ）である。具体的には、矩形の流路断面の縦および横の長さをそれぞれａ（ｍ），ｂ（ｍ）とすれば、相当直径Ｄｅ（ｍ）は、次の（１） 式で与えられる。
【００１０】
Ｄｅ＝１．３ ×（ａ×ｂ）０．６２５ ／（ａ＋ｂ）０．２５ ・・・・・・（１）
気流の動圧をＰＶ （ｍｍＨ２Ｏ ）とすれば、管ダクト１ｍ当たりの圧力損失である直管圧損ΔＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ／ｍ ）は、下記（２） 式で与えられる。
ΔＰＬ ＝０．０２×ＰＶ ／（ＤまたはＤｅ） ・・・・・・（２）
ただし、気流の流速をＶとすれば、標準大気状態においては、
ＰＶ ＝（Ｖ／４．０４）２ である。
この直管圧損ΔＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ／ｍ ）を用いて、管ダクトの圧力損失ＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ ）は、下記（３） 式で与えられる。
【００１１】
ＰＬ ＝ΔＰＬ ×Ｌ ・・・・・・（３）
したがって、直径Ｄ（またはＤｅ）（ｍ）および長さＬ（ｍ）を適切に定めることによって、圧力損失を調整できることが理解される。
なお、圧力損失は、流路の形状にも依存するから、直径および長さならびに形状を考慮して、全副排気管の圧力損失がほぼ等しくなるように排気系の設計がなされることが好ましい。
【００１２】
上記の構成を有する請求項１の発明によれば、複数の処理部と排気集合容器とを結合する複数の副排気管の圧力損失がほぼ等しいから、複数の処理部からの排気流量を均一にすることができる。したがって、個々の副排気管に排気流量調整機構を設ける必要がないから、排気に関連する構成を簡単にすることができる。また、手作業による排気流量の調整が必要となることもない。
【００１３】
請求項２記載の発明は、上記複数の処理部のうちの少なくとも１つの処理部に対して基板を受け渡すための搬送手段と、この搬送手段の周囲を取り囲むように形成された搬送室とをさらに備え、上記排気集合容器は、上記搬送室の上方または下方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。この発明によれば、搬送手段を収容している搬送室の上方または下方に排気集合容器が配置されているので、装置のスペースの有効利用を図ることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、上記複数の処理部は、基板に対して加熱処理を施すための加熱処理部を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、排気集合容器には、加熱処理部からの高温の排気が流入する。したがって、排気集合容器は、周囲に熱を放散する。しかし、この発明では、排気集合容器は、搬送室の上方または下方に配置されているので、排気集合容器から放散される熱の影響が各処理部に及ぶことがない。そのため、各処理部における基板の処理を良好に行うことができ、排気集合容器を冷却する必要もない。
【００１５】
とくに、熱は上昇気流を形成するので、排気集合容器が搬送室の上方に配置されている場合には、搬送室への熱影響が低減されるから、搬送手段によって搬送されている基板に熱の悪影響が及ぶことがない。
請求項４記載の発明は、上記排気集合容器は、任意の副排気管から流入する排気の流れ方向に交差する断面積が、当該副排気管と上記排気集合容器との接続面の面積の５倍以上となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、いわゆるプリナムチャンバー効果によって、副排気管相互間の排気流量のばらつきをさらに低減することができる。
請求項５記載の発明は、上記主排気管に、排気流量を調整するための排気流量調整手段が介装されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、主排気管に介装された排気流量調整手段によって総排気流量を調整することにより、各副排気管の排気流量を一括して調整することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。この基板処理装置は、基板に対して処理を施すための複数の処理部５１，５２，５３，５４を備えている。そして、平面視において、一対の処理部５１，５２と、他の一対の処理部５３，５４との間には、長尺な排気集合容器６が配置されている。この排気集合容器６と、複数の処理部５１，５２，５３，５４との間は、副排気管６１，６２，６３，６４で接続されている。副排気管６１，６２，６３，６４は、直径および長さが等しく、したがって、圧力損失が相互に等しい。
【００２４】
排気集合容器６の一端には、主排気管７の一端が接続されており、この主排気管７の他端は、適当な負圧源８に接続されている。主排気管７の途中部には、排気流量調整手段としてのダンパ９が介装されている。副排気管６１，６２，６３，６４における圧力損失が均一であるので、ダンパ９の調整により、各処理部５１，５２，５３，５４からの排気流量を一括して調整することができる。
【００２５】
排気集合容器６は、任意の副排気管から流入した排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管と排気集合容器６との接続面の面積の５倍以上となるように構成されている。これにより、いわゆるプリナムチャンバー効果を利用して、複数の副排気管６１，６２，６３，６４の排気流量のさらなる均一化が図られている。
【００２６】
図２は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。この図２において、上述の図１に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。
この実施形態においては、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５は、平面視においてクラスター型に配置されている。そして、これらの複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５の中央に、排気集合容器６が配置されている。複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５と排気集合容器６とを結合する副排気管６１，６２，６３，６４，６５の長さおよび直径が等しくされている点は上述の第１の実施形態の場合と同様である。また、プリナムチャンバー効果が得られるように、任意の副排気管から流入した排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管と排気集合容器６との接続面の面積の５倍以上となるように排気集合容器６が構成されている点も、上記の第１の実施形態の場合と同様である。
【００２７】
このように、上記第１および第２の実施形態においては、排気集合容器６が、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５と排気集合容器６とを結合する副排気管６１，６２，６３，６４，６５の長さを等しくできるようにレイアウトされている。そのため、複数の副排気管６１，６２，６３，６４，６５の圧力損失が均一であり、ダンパなどの排気流量調整手段を各副排気管に設けることなく、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５からの排気を良好に行える。したがって、構成が簡単であり、副排気管の圧力損失を調整するための難作業が必要となることもない。
【００２８】
また、各副排気管６１，６２，６３，６４，６５の圧力損失が均一である結果、主排気管７に介装されたダンパ８を調整することによって、各処理部からの排気流量を一括して調整することができる。
図３は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。この基板処理装置は、ウエハＷに対して処理液を用いた処理を施すための基板処理ユニット１０１と、この基板処理ユニット１０１に対して処理対象のウエハＷを供給し、また、処理済みのウエハＷを基板処理ユニット１０１から受け取るインデクサユニット１０２とを備えている。
【００２９】
インデクサユニット１０２は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができる複数個のカセットＣを所定方向に沿って配列して載置することができるカセット載置部１０３と、カセット載置部１０３におけるカセット整列方向に沿って延びる搬送路１０４と、この搬送路１０４上を往復直線移動することができるインデクサロボット１０５とを備えている。インデクサロボット１０５は、いずれかのカセットＣから１枚のウエハＷを取り出し、このウエハＷを基板処理ユニット１０１側に受け渡す機能と、基板処理ユニット１０１によって処理された後の１枚のウエハＷを受け取って、そのウエハＷをいずれかのカセットＣに収納する機能とを有している。
【００３０】
基板処理ユニット１０１は、インデクサユニット１０２の搬送路１０４の中間部付近から、この搬送路１０４にほぼ直交する方向に延びた搬送路１１０と、この搬送路１１１に沿って往復直線移動することができる主搬送ロボットＭＴＲとを備えている。搬送路１１０の上方には、主搬送ロボットＭＴＲを取り囲むように、搬送室１１５が形成されている。
【００３１】
主搬送ロボットＭＴＲは、ウエハＷを保持して移動することができるものであり、インデクサロボット１０５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるほか、搬送路１１０を挟んで配置された第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２は、ほぼ同様な処理をウエハＷに施すことができる。第１処理トラック１１１と第２処理トラック１１２とは、搬送路１１０の中心線を含む鉛直面に対して対称に構成されており、各処理トラック１１１，１１２は、フッ酸などの薬液や純水を用いた処理を施すための薬液処理部ＭＴＣと、薬液処理部ＭＴＣによる処理が施された後のウエハＷに対して超音波洗浄や純水洗浄などの洗浄処理およびウエハＷを高速回転させて水切り乾燥するスピン乾燥処理を施すための洗浄処理部ＤＴＣとを有している。
【００３２】
薬液処理部ＭＴＣに関連して、主搬送ロボットＭＴＲから未処理のウエハＷを受け取り、このウエハを薬液処理部ＭＴＣに搬入する第１の副搬送ロボットＳＴＲ１が設けられている。また、薬液処理部ＭＴＣと洗浄処理部ＤＴＣとの間には、薬液処理が施された後のウエハＷを洗浄処理部ＤＴＣに移送するための第２の副搬送ロボットＳＴＲ２が設けられている。また、洗浄処理部ＤＴＣのインデクサユニット１０２側には、洗浄処理が施された後のウエハＷを主搬送ロボットＭＴＲに受け渡すための第３の副搬送ロボットＳＴＲ３が設けられている。
【００３３】
この構成により、カセットＣから取り出されたウエハＷに対して、薬液処理部ＭＴＣおよび洗浄処理部ＤＴＣによる一連の処理が順に施され、この処理が終了した後に、当該ウエハＷはカセットＣに収納されることになる。
主搬送ロボットＭＴＲが往復直線移動する搬送路１１０の下方、すなわち、搬送室１１５の下方には、搬送路１１０に沿って、長尺な排気集合容器１２０が配置されている。
【００３４】
図４は、排気集合容器１２０の構成を示す平面図であり、図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、図６は図５の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。排気集合容器１２０は、長手方向に直交する断面が上下方向に長い長方形である排気流入部１２１を備え、この排気流入部１２１の一端には、排気集合容器１２０の長手方向に直交する断面がほぼ正方形である排気流出部１２２が結合されている。さらに、排気流出部１２２の端部には、断面が円形の排気出口１２５が設けられている。
【００３５】
排気流入部１２１の側面１２３，１２４には、断面が円形の排気流入口１３１，１３２，１３３，１３４が外方に突出して形成されており、この排気流入口１３１，１３２，１３３，１３４には、それぞれ、副排気管１４１，１４２，１４３，１４４が接続されている。これらの副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、それぞれ、第１処理トラック１１１の薬液処理部ＭＴＣ、第１処理トラック１１１の洗浄処理部ＤＴＣ、第２処理トラック１１２の薬液処理部ＭＴＣ、第２処理トラック１１２の洗浄処理部ＤＴＣに接続されている。副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、排気ダクトで構成されてもよく、また、装置の壁面を利用して形成された通路であってもよいが、各副排気管１４１，１４２，１４３３，１４４の圧力損失がほぼ等しくされていることが必要である。すなわち、副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、各部の直径（または相当直径）、長さ、および形状などが、圧力損失が相互に等しくなるように設計されている。
【００３６】
図３に示すように、排気出口１２５には、主排気管１３０の一端が結合されている。この主排気管１３０の他端は、負圧源１４０に結合されている。そして、主排気管１３０の途中部には、排気流量調整手段としてのダンパ１５０が介装されている。
上記の構成によれば、第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２が備える複数の処理部（各処理トラック１１１，１１２の薬液処理部ＭＴＣおよび洗浄処理部ＤＴＣ）を排気集合容器１２０に結合する副排気管１４１，１４２，１４３，１４４の圧力損失が均一であるので、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４にダンパなどの排気流量調整機構を設けることなく、各処理部の排気を良好に行える。したがって、排気のための構成を簡単にすることができ、かつ、排気流量の調整のための難作業が不要である。
【００３７】
また、主排気管１３０の途中部に介装されたダンパ１５０を調整するだけで、排気流量を一括して調整することができる。
さらに、この実施形態の構成では、主搬送ロボットＭＴＲの搬送路１１０の下方に排気集合容器１２０が配置されているので、装置のスペースを有効に利用することができる。
【００３８】
なお、排気集合容器１２０は、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４からの排気の流速が排気集合容器１２０内において１／５以下に減速されるように構成されている。換言すれば、排気集合容器１２０は、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４からの排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管との接続部の面積の５倍以上となるように構成されている。これにより、いわゆるプリナムチャンバー効果を有効に利用することができ、複数の副排気管１４１，１４２，１４３，１４４における排気流量のさらなる均一化を図ることができる。
【００３９】
図７は、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。この基板処理装置もまたウエハＷに処理を施すためのものである。この基板処理装置は、ウエハＷの表面にフォトレジストを塗布する工程と、露光後のフォトレジスト膜を現像する工程とを行うための装置である。
この基板処理装置は、インデクサ部２０１と、ウエハＷに処理を施すため処理ユニット部２０２と、露光装置（図示せず）と処理ユニット部２０１との間でウエハを受け渡しするためのインタフェース部２０３とを備えている。
【００４０】
インデクサ部２０１は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができるカセット２０５を複数個整列して載置できるカセット載置部２０６と、このカセット載置部２０６に沿う搬送路２０７を往復移動してカセット２０５に対するウエハＷの搬入／搬出を行うインデクサロボット２０８とを備えており、いずれかのカセット２０５から取り出した未処理のウエハＷを処理ユニット部２０２に受け渡す機能と、処理済みのウエハＷを処理ユニット部２０２から受け取って、いずれかのカセット２０５に収納する機能とを有している。
【００４１】
処理ユニット部２０２は、平面視において、中央に主搬送ロボット２１０を有している。この主搬送ロボット２１０は、ウエハＷを保持するためのピンセットと、このピンセットを昇降させるための昇降機構と、ピンセットを鉛直な回転軸線まわりに回動させるための回動機構と、ピンセットを回転軸線に対して近接／離反する方向に進退させるための進退機構とを備えている。
【００４２】
主搬送ロボット２１０の周囲には、第１ないし第５処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５が配置されており、これらで取り囲まれた空間は、主搬送ロボット２１０が昇降する搬送室２１５を形成している。各処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５は、それぞれ上下方向に複数の処理部が多段に積層された構造となっており、主搬送ロボット２１０のピンセットの昇降、回動および進退によって、各処理部へのウエハＷの搬入、および各処理部からのウエハＷの搬出が可能である。
【００４３】
インタフェース部２０３には、可搬性のカセット２１１と定置型のバッファカセットＢＲとが２段に積層されて配置されている。このインタフェース部２０３には、処理ユニット部２０２からウエハＷを受け取って上記のカセット２１１またはバッファカセットＢＲに収容するためのロボット２１２と、ウエハの周辺部を露光するための周辺露光装置２１３とが備えられている。
【００４４】
図８は、上記基板処理装置の簡略化した縦断面図である。インデクサ部２０１と、主搬送ロボット２１０との間に配置された第３の処理部群Ｇ３は、冷却処理を行うためのクーリングユニットＣＯＬ、レジスト膜の密着性を高めるための処理を行うアドヒージョンユニットＡＤ、ウエハＷの位置合わせを行うためのアライメントユニットＡＬＩＭ、イクステンションユニットＥＸＴ、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニットＰＲＥＢＫＥ、および露光処理後の加熱処理を行うポストベーキングユニットＰＯＢＡＫＥが、下から順に８段に積層されている。インデクサ部２０１と主搬送ロボット２１０との間のウエハＷの授受は、アライメントユニットＡＬＩＭをインタフェースとして行われる。
【００４５】
第４の処理部群Ｇ４も同様に、クーリングユニットＣＯＬ、イクステンション・クーリングユニットＥＸＴ、クーリングユニットＣＯＬ、プリベーキングユニットＰＲＥＢＡＫＥ、およびポストベーキングユニットＰＯＢＡＫＥが、下から順に８段に積層されている。
第１、第２および第５の処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ５については、加熱処理部を含まない薬液処理部群、あるいは洗浄処理部群であり、複数の処理部が多段に積層されている。
【００４６】
主搬送ロボット２１０が配置されている搬送室２１５の上方には、排気集合容器２２０が配置されている。この排気集合容器２２０は、第１ないし第５の処理部群Ｇ１〜Ｇ５に備えられた各処理部と副排気管ＳＰによってそれぞれ結合されている。この複数の副排気管ＳＰは、圧力損失が相互にほぼ等しくなるように直径および長さが調整されている。排気集合容器２２０は、さらに、主排気管ＭＰを介して負圧源２２５に接続されている。主排気管ＭＰの途中部には、ダンパ２２６が介装されており、このダンパ２２６の調整により、総排気流量の調整が可能である。
【００４７】
このように、この実施形態においては、平面視においてクラスター型に配置された複数の処理部と、その中央に配置された搬送室２１５の上方に設けられた排気集合容器２２０との間は、圧力損失が等しい複数の副排気管ＳＰによってそれぞれ結合されている。そのため、各副排気管ＳＰに流量調整機構を設けることなく、各処理部の排気を良好に行うことができる。しかも、主排気管ＭＰに介装されたダンパ２２６の調整を調整すれば、個々の副排気管ＳＰの排気流量をも一括して調整することができる。
【００４８】
さらに、この実施形態においては、搬送室２１５の上方に排気集合容器２２０が配置されているから、スペースの有効利用を図ることができる。また、プリベーキングユニットやポストベークユニットなどからの高温の排気のために排気集合容器２２０が高温になるけれども、この排気集合容器２２０は、搬送室２１５の上方に配置されているため、主搬送ロボット２１０によって搬送されるウエハＷや各処理部において処理されているウエハＷに対して、排気集合容器２２０からの熱の影響が及ぶおそれはない。したがって、排気集合容器２２０を冷却するための構成を設ける必要はない。
【００４９】
なお、複数の副排気管ＳＰの排気流量のさらなる均一化を図るために、任意の副排気管ＳＰからの排気の流れ方向に直交する断面の面積が当該副排気管ＳＰと排気集合容器２２０との接続部の面積の５倍以上となるように排気集合容器２２０を構成し、プリナムチャンバー効果を利用できるようにすることが好ましい。図９は、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す斜視図である。この基板処理装置は、第４の実施形態の装置と同じく、ウエハＷへのフォトレジスト塗布工程、および露光処理後のフォトレジスト現像工程を実行するための装置である。
【００５０】
この基板処理装置は、インデクサ部ＩＤと、ホットプレートなどの加熱処理部を含む第１処理部群３１０と、加熱処理部を含まない第２処理部群３２０とを有している。第１処理部群３１０と第２処理部群３２０とは、直線状の搬送路３３１を挟んで対向配置されており、この搬送路３３１には、低温ロボットＴＣが配置されている。この低温ロボットＴＣは、搬送路３３１に沿って往復直線移動が可能であり、かつ、ウエハＷを保持するためのピンセットを鉛直軸線まわりに回動させることができるように構成されており、主として第１処理部群３１０と第２処理部群３２０との間でのウエハＷの移載を行う。
【００５１】
また、第１処理部群３１０に対して搬送路３３１とは反対側には、直線状の搬送路３３２が設けられている。この搬送路３３２には、高温ロボットＴＨが配置されている。この高温ロボットＴＨは、搬送路３３２に沿って往復直線移動することができ、ウエハＷを保持するためのピンセットを、昇降させたり、鉛直軸線まわりに回動させたり、その回動軸線に対して近接／離反変位させたりすることができるものである。これにより、高温ロボットＴＨは、インデクサＩＤから未処理のウエハＷを受け取って第１処理部群３１０のなかのいずれかの処理部に搬入する機能と、第１処理部群３１０の処理部間でウエハＷを移動させる機能と、処理済みのウエハＷをインデクサ部ＩＤに受け渡す機能とを有している。
【００５２】
インデクサ部ＩＤは、複数個のカセットＣを直列に整列して載置することができるカセット載置部３３５と、カセット載置部３３５に沿う搬送路３３６を往復移動するインデクサロボット３３７とを備えている。インデクサロボット３３７は、カセット載置部３３５に載置されたいずれのカセットからウエハＷを取り出して、高温ロボットＴＨに受け渡す機能と、高温ロボットＴＨから処理済みのウエハＷを受け取って、カセット載置部３３５に載置されたいずれかのカセットにそのウエハＷを収納する機能とを有する。
【００５３】
なお、図９において、ＩＦＢは、この基板処理装置を露光装置（図示せず）と結合するためのインタフェース部であり、ウエハＷを一時蓄えるためのバッファ部や、ウエハのハンドリングのためのロボットなどを備えている。
図１０は、図９の切断面線Ｘ−Ｘにおける簡略化した断面図である。第１処理部群３１０は、多段に積層された複数の処理部をそれぞれ有するグループを搬送路３３１に沿って直列に配列して構成されている。そのうちの１つのグループには、たとえば、クールプレートＣＰ、インタフェース部ＩＦ２、ホットプレートＨＰ２、および２つのホットプレートＨＰ４が、下から順に積層されている。低温ロボットＴＣは、搬送室３０１に収容されており、高温ロボットＴＨは、搬送室３０２に収容されている。
【００５４】
第１処理部群３１０の上方には、この第１処理部群３１０の延在方向に沿って延びる長尺な排気集合容器３４０が設けられている。この排気集合容器３４０と、第１処理部群３１０を構成する個々の処理部との間は、それぞれ、副排気管ＳＰ１によって結合されている。この複数の副排気管ＳＰ１は、圧力損失がほぼ等しくなるように、直径および長さなどが調整されている。排気集合容器３４０は、さらに、主排気管ＭＰ１を介して負圧源３５０に結合されている。また、主排気管ＭＰ１の途中部には、排気流量を調整するためのダンパ３５１が設けられている。
【００５５】
一方、第２処理部群３２０は、図９に示すように、ウエハＷを回転させながらフォトレジストを塗布するためのスピンコータＳＣと、ウエハＷを回転させながら現像液を供給することによって露光後のレジスト膜の現像を行うスピンデベロッパＳＤ１およびＳＤ２とを有している。スピンコータＳＣおよびスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２の下方の空間は、薬液や廃液を収納するための収納部３４１となっている。この収納部３４１内の適当な位置には、排気集合容器３４５が設けられている。排気集合容器３４５は、副排気管ＳＰ２を介して、第２処理部群３２０を構成する個々の処理部（スピンコータＳＣおよびスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２）にそれぞれ接続されている。副排気管ＳＰ２は、いずれも圧力損失が等しくなるように、長さおよび直径が調整されている。排気集合容器３４５は、主排気管ＭＰ２を介して、負圧源３６０に接続されている。主排気管ＭＰ２の途中部には、排気流量を調整するためのダンパ３６１が介装されている。
【００５６】
この構成によれば、排気集合容器３４０に接続された複数の副排気管ＳＰ１、および排気集合容器３４５に接続された複数の副排気管ＳＰ２は、それぞれ圧力損失が等しいので、上述の第１ないし第４の実施形態と同様、個々に排気流量を調整するための機構を要することなく、各処理部からの排気を良好に行わせることができる。
【００５７】
また、加熱処理部（ホットプレート）からの排気は、第１処理部群３１０の上方に設けられた排気集合容器３４０に導かれるから、第１および第２の処理部群３１０，３２０のいずれの処理部にも、排気集合容器３４０から放散される熱の影響が及ぶおそれはない。とくに、排気集合容器３４０は、薬液が使用されるスピンコータＳＣやスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２よりも上方に設けられているから、排気集合容器３４０から放散される熱が、薬液を用いた処理に悪影響を及ぼすおそれはない。また、排気集合容器３４０は、搬送ロボットＴＣ，ＴＨが収容された搬送室３１０，３０２よりも上方に設けられているので、この排気集合容器３４０からの熱が搬送途中のウエハＷに悪影響を及ぼすおそれもない。これにより、排気集合容器３４０を冷却するための特別の構成を要することなく、ウエハＷに対する処理を良好に行える。
【００５８】
なお、複数の副排気管ＳＰ１，ＳＰ２の排気流量のさらなる均一化を図るために、任意の副排気管ＳＰ１，ＳＰ２からの排気の流れ方向に直交する断面の面積が当該副排気管ＳＰ１，ＳＰ２と排気集合容器３４０，３４５との接続部の面積の５倍以上となるように排気集合容器３４０，３４５を構成し、プリナムチャンバー効果を利用できるようにすることが好ましい。
【００５９】
この発明の５つの実施形態について説明してきたが、この発明が他の実施形態をとりうることは言うまでもない。たとえば、上述の第３の実施形態においては、搬送室１１５の下方に排気集合容器１２０が配置されているが、たとえば、搬送室１１５の上方に排気集合容器１２０を配置しても、装置内のスペースを有効に利用できる。
【００６０】
また、上述の第４の実施形態においては、搬送室２１５の上方に排気集合容器２２０を配置した構成例について説明したが、排気集合容器は、処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５のうちのいずれかの上方、または処理部群Ｇ３，Ｇ４のいずれかの下方に配置されてもよく、この場合には、２個以上の排気集合容器を設けたり、２つ以上の処理部群にわたって１個の排気集合容器を設けたりしてもよい。さらに、搬送室２１５の下方の適当なスペースに排気集合容器を配置するようにしてもよい。
【００６１】
さらに、上述の第５の実施形態においては、加熱処理部を含む第１処理部群３１０の上方に第１処理部群３１０のための排気集合容器３４０が配置されているが、この第１処理部群３１０の下方に排気集合容器３４０を配置してもよく、また、搬送室３０１または搬送室３０２の上方または下方に排気集合容器３４０を配置してもよく、さらにまた、第２処理部群３２０の上方に排気集合容器３４０を配置してもよい。第２処理部群３２０のための排気集合容器３４５は、第２処理部群３２０の上方に配置されてもよく、また、搬送室３０１の上方または下方に配置されてもよく、さらにまた、第１処理部群３１０の上方または下方に配置にされてもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態においては、ウエハの処理を行う基板処理装置について主として説明したが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ表示装置用ガラス基板などの他の種類の基板を処理するための装置にも同様に適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。
【図２】図２は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。
【図３】図３は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、排気集合容器１２０の構成を示す平面図でである。
【図５】図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】図６は図５の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。
【図７】図７は、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図８】図８は、上記第４の実施形態の基板処理装置の簡略化した縦断面図である。
【図９】図９は、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、上記第５の実施形態の基板処理装置の内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図１１】従来の基板処理装置における排気に関連する構成を概念的に示す図解図である。
【図１２】排気に関連する構成の他の従来例の構成を示す図解図である。
【図１３】相当直径の概念を説明するための図である。
【符号の説明】
６ 排気集合容器
７ 主排気管
８ 負圧源
９ ダンパ
５１，５２，５３，５４，５５ 処理部
６１，６２，６３，６４，６５ 副排気管
ＭＴＣ 薬液処理部
ＤＴＣ 洗浄処理部
ＭＴＲ 主搬送ロボット
１１５ 搬送室
１２０ 排気集合容器
１３０ 主排気管
１４０ 負圧源
１５０ ダンパ
１４１，１４２，１４３，１４４ 副排気管
２１０ 主搬送ロボット
２１５ 搬送室
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５ 処理部群
２２０ 排気集合容器
ＳＰ 副排気管
ＭＰ 主排気管
２２５ 負圧源
２２６ ダンパ
３１０ 第１処理部群
３２０ 第２処理部群
ＴＣ 低温ロボット
ＴＨ 高温ロボット
３０１ 搬送室
３０２ 搬送室
３４０ 排気集合容器
３５０ 負圧源
３５１ ダンパ
ＳＰ１ 副排気管
ＭＰ１ 主排気管
３４５ 排気集合容器
３６０ 負圧源
３６１ ダンパ
ＳＰ２ 副排気管
ＭＰ２ 主排気管
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板などの各種の被処理基板に対して処理を施すための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）に対して薬液や純水による処理を施し、ウエハの洗浄を行ったり、ウエハの表面に薄膜パターンを形成したりするための基板処理装置が用いられている。
このような基板処理装置は、一般に、複数の処理部から構成されており、たとえば、複数の処理部を予め定められた順序でウエハが渡り歩くことにより、このウエハに対して一連の処理が施されるようになっている。各処理部では、フッ酸などの薬液を用いる処理や、ウエハを加熱したりするための処理が行われる。したがって、処理部内では、薬液蒸気を含む薬液雰囲気や、加熱雰囲気が発生する。これらの薬液雰囲気や加熱雰囲気は、当該処理部において次に処理されるウエハに悪影響を与えたり、他の処理部における処理に悪影響を与えたりするおそれがある。そこで、基板処理装置においては、処理部は排気管を介して負圧源に接続されており、内部雰囲気の排気のための構成が備えられるのが一般的である。
【０００３】
図１１および図１２は、従来の基板処理装置における排気に関連する構成を概念的に示す図解図である。図１１および図１２の構成では、複数の処理部１１，１２，１３，１４には、それぞれ副排気管２１，２２，２３，２４の各一端が接続されている。副排気管２１，２２，２３，２４の各他端は、排気集合容器３に接続されている。この排気集合容器３は、主排気管４を介して、適当な負圧源に接続されている。図１１の構成においては、排気集合容器３は、基板処理装置の内部の適所に配置されており、図１２の構成においては、排気集合容器３は基板処理装置の外部に設けられている。
【０００４】
複数の処理部１１，１２，１３，１４と排気集合容器３との間の配管長は等しくはないから、複数本の副排気管２１，２２，２３，２４における圧力損失は相互に異なっている。しかし、複数の処理部１１，１２，１３，１４の排気経路の圧力損失が等しくなければ、いずれかの処理部の排気が不十分になり、結果として、ウエハに対する処理を良好に施すことができない。そこで、従来では、各副排気管２１，２２，２３，２４には、ダンパなどが介装されており、このダンパを手動調整することによって、副排気管２１，２２，２３，２４における圧力損失の均一化が図られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各副排気管２１，２２，２３，２４ごとにダンパを設ける上述の構成は複雑であり、しかも、ダンパの手動調整は極めて困難な作業である。
一方、複数の処理部１１，１２，１３，１４のなかに加熱処理部が含まれていると、熱排気のために排気集合容器３の温度が上昇する。排気集合容器３は、一般に熱容量が大きいから、この排気集合容器３の近傍に配置された処理部は、高温になった排気集合容器３からの熱の影響を受ける。
【０００６】
ところが、従来の基板処理装置においては、排気集合容器３から発散される熱の影響は考慮されておらず、配置しやすいスペースに排気集合容器３を配置している。そのため、排気集合容器３の近傍の処理部における処理が必ずしも最良の条件下で行えるとは限らないという問題があった。
この問題を解決するために、排気集合容器３を冷却するための冷却設備を設けることが考えられるが、基板処理装置の構造が複雑になるうえ、コストが嵩むことになるから、あまり実用的であるとは言い難い。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、排気に関連する構成が簡単で、かつ、困難な調整作業を要することのない基板処理装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、排気集合容器からの熱による基板処理に対する影響が低減された基板処理装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板に処理を施すための複数の処理部と、これらの複数の処理部にそれぞれ接続され、圧力損失がほぼ等しい複数の副排気管と、これらの複数の副排気管を介して上記複数の処理部に接続された排気集合容器と、この排気集合容器に接続された主排気管と、この主排気管を介して上記排気集合容器に接続された負圧源とを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
複数の副排気管の圧力損失を均一にするには、各副排気管の直径Ｄ（ｍ）および長さＬ（ｍ）などを適切に定めればよい。
副排気管の断面形状は、円形である必要はなく、たとえば、矩形であってもよい。この場合には、上記直径Ｄ（ｍ）として、相当直径Ｄｅ（ｍ）を用いればよい。たとえば、図１３に示すような矩形断面の流路においては、四隅の部分は実際には気流が生じないため流路の断面積の計算の際には無視され、波線で示す楕円形の部分が流路の断面として把握される。この楕円形の面積と等しい面積の円を想定したときに、この円の直径が相当直径Ｄｅ（ｍ）である。具体的には、矩形の流路断面の縦および横の長さをそれぞれａ（ｍ），ｂ（ｍ）とすれば、相当直径Ｄｅ（ｍ）は、次の（１） 式で与えられる。
【００１０】
Ｄｅ＝１．３ ×（ａ×ｂ）０．６２５ ／（ａ＋ｂ）０．２５ ・・・・・・（１）
気流の動圧をＰＶ （ｍｍＨ２Ｏ ）とすれば、管ダクト１ｍ当たりの圧力損失である直管圧損ΔＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ／ｍ ）は、下記（２） 式で与えられる。
ΔＰＬ ＝０．０２×ＰＶ ／（ＤまたはＤｅ） ・・・・・・（２）
ただし、気流の流速をＶとすれば、標準大気状態においては、
ＰＶ ＝（Ｖ／４．０４）２ である。
この直管圧損ΔＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ／ｍ ）を用いて、管ダクトの圧力損失ＰＬ （ｍｍＨ２Ｏ ）は、下記（３） 式で与えられる。
【００１１】
ＰＬ ＝ΔＰＬ ×Ｌ ・・・・・・（３）
したがって、直径Ｄ（またはＤｅ）（ｍ）および長さＬ（ｍ）を適切に定めることによって、圧力損失を調整できることが理解される。
なお、圧力損失は、流路の形状にも依存するから、直径および長さならびに形状を考慮して、全副排気管の圧力損失がほぼ等しくなるように排気系の設計がなされることが好ましい。
【００１２】
上記の構成を有する請求項１の発明によれば、複数の処理部と排気集合容器とを結合する複数の副排気管の圧力損失がほぼ等しいから、複数の処理部からの排気流量を均一にすることができる。したがって、個々の副排気管に排気流量調整機構を設ける必要がないから、排気に関連する構成を簡単にすることができる。また、手作業による排気流量の調整が必要となることもない。
【００１３】
請求項２記載の発明は、上記複数の処理部のうちの少なくとも１つの処理部に対して基板を受け渡すための搬送手段と、この搬送手段の周囲を取り囲むように形成された搬送室とをさらに備え、上記排気集合容器は、上記搬送室の上方または下方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。この発明によれば、搬送手段を収容している搬送室の上方または下方に排気集合容器が配置されているので、装置のスペースの有効利用を図ることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、上記複数の処理部は、基板に対して加熱処理を施すための加熱処理部を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、排気集合容器には、加熱処理部からの高温の排気が流入する。したがって、排気集合容器は、周囲に熱を放散する。しかし、この発明では、排気集合容器は、搬送室の上方または下方に配置されているので、排気集合容器から放散される熱の影響が各処理部に及ぶことがない。そのため、各処理部における基板の処理を良好に行うことができ、排気集合容器を冷却する必要もない。
【００１５】
とくに、熱は上昇気流を形成するので、排気集合容器が搬送室の上方に配置されている場合には、搬送室への熱影響が低減されるから、搬送手段によって搬送されている基板に熱の悪影響が及ぶことがない。
請求項４記載の発明は、上記排気集合容器は、任意の副排気管から流入する排気の流れ方向に交差する断面積が、当該副排気管と上記排気集合容器との接続面の面積の５倍以上となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、いわゆるプリナムチャンバー効果によって、副排気管相互間の排気流量のばらつきをさらに低減することができる。
請求項５記載の発明は、上記主排気管に、排気流量を調整するための排気流量調整手段が介装されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、主排気管に介装された排気流量調整手段によって総排気流量を調整することにより、各副排気管の排気流量を一括して調整することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。この基板処理装置は、基板に対して処理を施すための複数の処理部５１，５２，５３，５４を備えている。そして、平面視において、一対の処理部５１，５２と、他の一対の処理部５３，５４との間には、長尺な排気集合容器６が配置されている。この排気集合容器６と、複数の処理部５１，５２，５３，５４との間は、副排気管６１，６２，６３，６４で接続されている。副排気管６１，６２，６３，６４は、直径および長さが等しく、したがって、圧力損失が相互に等しい。
【００２４】
排気集合容器６の一端には、主排気管７の一端が接続されており、この主排気管７の他端は、適当な負圧源８に接続されている。主排気管７の途中部には、排気流量調整手段としてのダンパ９が介装されている。副排気管６１，６２，６３，６４における圧力損失が均一であるので、ダンパ９の調整により、各処理部５１，５２，５３，５４からの排気流量を一括して調整することができる。
【００２５】
排気集合容器６は、任意の副排気管から流入した排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管と排気集合容器６との接続面の面積の５倍以上となるように構成されている。これにより、いわゆるプリナムチャンバー効果を利用して、複数の副排気管６１，６２，６３，６４の排気流量のさらなる均一化が図られている。
【００２６】
図２は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。この図２において、上述の図１に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。
この実施形態においては、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５は、平面視においてクラスター型に配置されている。そして、これらの複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５の中央に、排気集合容器６が配置されている。複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５と排気集合容器６とを結合する副排気管６１，６２，６３，６４，６５の長さおよび直径が等しくされている点は上述の第１の実施形態の場合と同様である。また、プリナムチャンバー効果が得られるように、任意の副排気管から流入した排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管と排気集合容器６との接続面の面積の５倍以上となるように排気集合容器６が構成されている点も、上記の第１の実施形態の場合と同様である。
【００２７】
このように、上記第１および第２の実施形態においては、排気集合容器６が、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５と排気集合容器６とを結合する副排気管６１，６２，６３，６４，６５の長さを等しくできるようにレイアウトされている。そのため、複数の副排気管６１，６２，６３，６４，６５の圧力損失が均一であり、ダンパなどの排気流量調整手段を各副排気管に設けることなく、複数の処理部５１，５２，５３，５４，５５からの排気を良好に行える。したがって、構成が簡単であり、副排気管の圧力損失を調整するための難作業が必要となることもない。
【００２８】
また、各副排気管６１，６２，６３，６４，６５の圧力損失が均一である結果、主排気管７に介装されたダンパ８を調整することによって、各処理部からの排気流量を一括して調整することができる。
図３は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。この基板処理装置は、ウエハＷに対して処理液を用いた処理を施すための基板処理ユニット１０１と、この基板処理ユニット１０１に対して処理対象のウエハＷを供給し、また、処理済みのウエハＷを基板処理ユニット１０１から受け取るインデクサユニット１０２とを備えている。
【００２９】
インデクサユニット１０２は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができる複数個のカセットＣを所定方向に沿って配列して載置することができるカセット載置部１０３と、カセット載置部１０３におけるカセット整列方向に沿って延びる搬送路１０４と、この搬送路１０４上を往復直線移動することができるインデクサロボット１０５とを備えている。インデクサロボット１０５は、いずれかのカセットＣから１枚のウエハＷを取り出し、このウエハＷを基板処理ユニット１０１側に受け渡す機能と、基板処理ユニット１０１によって処理された後の１枚のウエハＷを受け取って、そのウエハＷをいずれかのカセットＣに収納する機能とを有している。
【００３０】
基板処理ユニット１０１は、インデクサユニット１０２の搬送路１０４の中間部付近から、この搬送路１０４にほぼ直交する方向に延びた搬送路１１０と、この搬送路１１１に沿って往復直線移動することができる主搬送ロボットＭＴＲとを備えている。搬送路１１０の上方には、主搬送ロボットＭＴＲを取り囲むように、搬送室１１５が形成されている。
【００３１】
主搬送ロボットＭＴＲは、ウエハＷを保持して移動することができるものであり、インデクサロボット１０５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるほか、搬送路１１０を挟んで配置された第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２は、ほぼ同様な処理をウエハＷに施すことができる。第１処理トラック１１１と第２処理トラック１１２とは、搬送路１１０の中心線を含む鉛直面に対して対称に構成されており、各処理トラック１１１，１１２は、フッ酸などの薬液や純水を用いた処理を施すための薬液処理部ＭＴＣと、薬液処理部ＭＴＣによる処理が施された後のウエハＷに対して超音波洗浄や純水洗浄などの洗浄処理およびウエハＷを高速回転させて水切り乾燥するスピン乾燥処理を施すための洗浄処理部ＤＴＣとを有している。
【００３２】
薬液処理部ＭＴＣに関連して、主搬送ロボットＭＴＲから未処理のウエハＷを受け取り、このウエハを薬液処理部ＭＴＣに搬入する第１の副搬送ロボットＳＴＲ１が設けられている。また、薬液処理部ＭＴＣと洗浄処理部ＤＴＣとの間には、薬液処理が施された後のウエハＷを洗浄処理部ＤＴＣに移送するための第２の副搬送ロボットＳＴＲ２が設けられている。また、洗浄処理部ＤＴＣのインデクサユニット１０２側には、洗浄処理が施された後のウエハＷを主搬送ロボットＭＴＲに受け渡すための第３の副搬送ロボットＳＴＲ３が設けられている。
【００３３】
この構成により、カセットＣから取り出されたウエハＷに対して、薬液処理部ＭＴＣおよび洗浄処理部ＤＴＣによる一連の処理が順に施され、この処理が終了した後に、当該ウエハＷはカセットＣに収納されることになる。
主搬送ロボットＭＴＲが往復直線移動する搬送路１１０の下方、すなわち、搬送室１１５の下方には、搬送路１１０に沿って、長尺な排気集合容器１２０が配置されている。
【００３４】
図４は、排気集合容器１２０の構成を示す平面図であり、図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、図６は図５の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。排気集合容器１２０は、長手方向に直交する断面が上下方向に長い長方形である排気流入部１２１を備え、この排気流入部１２１の一端には、排気集合容器１２０の長手方向に直交する断面がほぼ正方形である排気流出部１２２が結合されている。さらに、排気流出部１２２の端部には、断面が円形の排気出口１２５が設けられている。
【００３５】
排気流入部１２１の側面１２３，１２４には、断面が円形の排気流入口１３１，１３２，１３３，１３４が外方に突出して形成されており、この排気流入口１３１，１３２，１３３，１３４には、それぞれ、副排気管１４１，１４２，１４３，１４４が接続されている。これらの副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、それぞれ、第１処理トラック１１１の薬液処理部ＭＴＣ、第１処理トラック１１１の洗浄処理部ＤＴＣ、第２処理トラック１１２の薬液処理部ＭＴＣ、第２処理トラック１１２の洗浄処理部ＤＴＣに接続されている。副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、排気ダクトで構成されてもよく、また、装置の壁面を利用して形成された通路であってもよいが、各副排気管１４１，１４２，１４３３，１４４の圧力損失がほぼ等しくされていることが必要である。すなわち、副排気管１４１，１４２，１４３，１４４は、各部の直径（または相当直径）、長さ、および形状などが、圧力損失が相互に等しくなるように設計されている。
【００３６】
図３に示すように、排気出口１２５には、主排気管１３０の一端が結合されている。この主排気管１３０の他端は、負圧源１４０に結合されている。そして、主排気管１３０の途中部には、排気流量調整手段としてのダンパ１５０が介装されている。
上記の構成によれば、第１処理トラック１１１および第２処理トラック１１２が備える複数の処理部（各処理トラック１１１，１１２の薬液処理部ＭＴＣおよび洗浄処理部ＤＴＣ）を排気集合容器１２０に結合する副排気管１４１，１４２，１４３，１４４の圧力損失が均一であるので、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４にダンパなどの排気流量調整機構を設けることなく、各処理部の排気を良好に行える。したがって、排気のための構成を簡単にすることができ、かつ、排気流量の調整のための難作業が不要である。
【００３７】
また、主排気管１３０の途中部に介装されたダンパ１５０を調整するだけで、排気流量を一括して調整することができる。
さらに、この実施形態の構成では、主搬送ロボットＭＴＲの搬送路１１０の下方に排気集合容器１２０が配置されているので、装置のスペースを有効に利用することができる。
【００３８】
なお、排気集合容器１２０は、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４からの排気の流速が排気集合容器１２０内において１／５以下に減速されるように構成されている。換言すれば、排気集合容器１２０は、各副排気管１４１，１４２，１４３，１４４からの排気の流れ方向Ｒに直交する断面の面積が、当該副排気管との接続部の面積の５倍以上となるように構成されている。これにより、いわゆるプリナムチャンバー効果を有効に利用することができ、複数の副排気管１４１，１４２，１４３，１４４における排気流量のさらなる均一化を図ることができる。
【００３９】
図７は、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。この基板処理装置もまたウエハＷに処理を施すためのものである。この基板処理装置は、ウエハＷの表面にフォトレジストを塗布する工程と、露光後のフォトレジスト膜を現像する工程とを行うための装置である。
この基板処理装置は、インデクサ部２０１と、ウエハＷに処理を施すため処理ユニット部２０２と、露光装置（図示せず）と処理ユニット部２０１との間でウエハを受け渡しするためのインタフェース部２０３とを備えている。
【００４０】
インデクサ部２０１は、複数枚のウエハＷをそれぞれ収容することができるカセット２０５を複数個整列して載置できるカセット載置部２０６と、このカセット載置部２０６に沿う搬送路２０７を往復移動してカセット２０５に対するウエハＷの搬入／搬出を行うインデクサロボット２０８とを備えており、いずれかのカセット２０５から取り出した未処理のウエハＷを処理ユニット部２０２に受け渡す機能と、処理済みのウエハＷを処理ユニット部２０２から受け取って、いずれかのカセット２０５に収納する機能とを有している。
【００４１】
処理ユニット部２０２は、平面視において、中央に主搬送ロボット２１０を有している。この主搬送ロボット２１０は、ウエハＷを保持するためのピンセットと、このピンセットを昇降させるための昇降機構と、ピンセットを鉛直な回転軸線まわりに回動させるための回動機構と、ピンセットを回転軸線に対して近接／離反する方向に進退させるための進退機構とを備えている。
【００４２】
主搬送ロボット２１０の周囲には、第１ないし第５処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５が配置されており、これらで取り囲まれた空間は、主搬送ロボット２１０が昇降する搬送室２１５を形成している。各処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５は、それぞれ上下方向に複数の処理部が多段に積層された構造となっており、主搬送ロボット２１０のピンセットの昇降、回動および進退によって、各処理部へのウエハＷの搬入、および各処理部からのウエハＷの搬出が可能である。
【００４３】
インタフェース部２０３には、可搬性のカセット２１１と定置型のバッファカセットＢＲとが２段に積層されて配置されている。このインタフェース部２０３には、処理ユニット部２０２からウエハＷを受け取って上記のカセット２１１またはバッファカセットＢＲに収容するためのロボット２１２と、ウエハの周辺部を露光するための周辺露光装置２１３とが備えられている。
【００４４】
図８は、上記基板処理装置の簡略化した縦断面図である。インデクサ部２０１と、主搬送ロボット２１０との間に配置された第３の処理部群Ｇ３は、冷却処理を行うためのクーリングユニットＣＯＬ、レジスト膜の密着性を高めるための処理を行うアドヒージョンユニットＡＤ、ウエハＷの位置合わせを行うためのアライメントユニットＡＬＩＭ、イクステンションユニットＥＸＴ、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニットＰＲＥＢＫＥ、および露光処理後の加熱処理を行うポストベーキングユニットＰＯＢＡＫＥが、下から順に８段に積層されている。インデクサ部２０１と主搬送ロボット２１０との間のウエハＷの授受は、アライメントユニットＡＬＩＭをインタフェースとして行われる。
【００４５】
第４の処理部群Ｇ４も同様に、クーリングユニットＣＯＬ、イクステンション・クーリングユニットＥＸＴ、クーリングユニットＣＯＬ、プリベーキングユニットＰＲＥＢＡＫＥ、およびポストベーキングユニットＰＯＢＡＫＥが、下から順に８段に積層されている。
第１、第２および第５の処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ５については、加熱処理部を含まない薬液処理部群、あるいは洗浄処理部群であり、複数の処理部が多段に積層されている。
【００４６】
主搬送ロボット２１０が配置されている搬送室２１５の上方には、排気集合容器２２０が配置されている。この排気集合容器２２０は、第１ないし第５の処理部群Ｇ１〜Ｇ５に備えられた各処理部と副排気管ＳＰによってそれぞれ結合されている。この複数の副排気管ＳＰは、圧力損失が相互にほぼ等しくなるように直径および長さが調整されている。排気集合容器２２０は、さらに、主排気管ＭＰを介して負圧源２２５に接続されている。主排気管ＭＰの途中部には、ダンパ２２６が介装されており、このダンパ２２６の調整により、総排気流量の調整が可能である。
【００４７】
このように、この実施形態においては、平面視においてクラスター型に配置された複数の処理部と、その中央に配置された搬送室２１５の上方に設けられた排気集合容器２２０との間は、圧力損失が等しい複数の副排気管ＳＰによってそれぞれ結合されている。そのため、各副排気管ＳＰに流量調整機構を設けることなく、各処理部の排気を良好に行うことができる。しかも、主排気管ＭＰに介装されたダンパ２２６の調整を調整すれば、個々の副排気管ＳＰの排気流量をも一括して調整することができる。
【００４８】
さらに、この実施形態においては、搬送室２１５の上方に排気集合容器２２０が配置されているから、スペースの有効利用を図ることができる。また、プリベーキングユニットやポストベークユニットなどからの高温の排気のために排気集合容器２２０が高温になるけれども、この排気集合容器２２０は、搬送室２１５の上方に配置されているため、主搬送ロボット２１０によって搬送されるウエハＷや各処理部において処理されているウエハＷに対して、排気集合容器２２０からの熱の影響が及ぶおそれはない。したがって、排気集合容器２２０を冷却するための構成を設ける必要はない。
【００４９】
なお、複数の副排気管ＳＰの排気流量のさらなる均一化を図るために、任意の副排気管ＳＰからの排気の流れ方向に直交する断面の面積が当該副排気管ＳＰと排気集合容器２２０との接続部の面積の５倍以上となるように排気集合容器２２０を構成し、プリナムチャンバー効果を利用できるようにすることが好ましい。図９は、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す斜視図である。この基板処理装置は、第４の実施形態の装置と同じく、ウエハＷへのフォトレジスト塗布工程、および露光処理後のフォトレジスト現像工程を実行するための装置である。
【００５０】
この基板処理装置は、インデクサ部ＩＤと、ホットプレートなどの加熱処理部を含む第１処理部群３１０と、加熱処理部を含まない第２処理部群３２０とを有している。第１処理部群３１０と第２処理部群３２０とは、直線状の搬送路３３１を挟んで対向配置されており、この搬送路３３１には、低温ロボットＴＣが配置されている。この低温ロボットＴＣは、搬送路３３１に沿って往復直線移動が可能であり、かつ、ウエハＷを保持するためのピンセットを鉛直軸線まわりに回動させることができるように構成されており、主として第１処理部群３１０と第２処理部群３２０との間でのウエハＷの移載を行う。
【００５１】
また、第１処理部群３１０に対して搬送路３３１とは反対側には、直線状の搬送路３３２が設けられている。この搬送路３３２には、高温ロボットＴＨが配置されている。この高温ロボットＴＨは、搬送路３３２に沿って往復直線移動することができ、ウエハＷを保持するためのピンセットを、昇降させたり、鉛直軸線まわりに回動させたり、その回動軸線に対して近接／離反変位させたりすることができるものである。これにより、高温ロボットＴＨは、インデクサＩＤから未処理のウエハＷを受け取って第１処理部群３１０のなかのいずれかの処理部に搬入する機能と、第１処理部群３１０の処理部間でウエハＷを移動させる機能と、処理済みのウエハＷをインデクサ部ＩＤに受け渡す機能とを有している。
【００５２】
インデクサ部ＩＤは、複数個のカセットＣを直列に整列して載置することができるカセット載置部３３５と、カセット載置部３３５に沿う搬送路３３６を往復移動するインデクサロボット３３７とを備えている。インデクサロボット３３７は、カセット載置部３３５に載置されたいずれのカセットからウエハＷを取り出して、高温ロボットＴＨに受け渡す機能と、高温ロボットＴＨから処理済みのウエハＷを受け取って、カセット載置部３３５に載置されたいずれかのカセットにそのウエハＷを収納する機能とを有する。
【００５３】
なお、図９において、ＩＦＢは、この基板処理装置を露光装置（図示せず）と結合するためのインタフェース部であり、ウエハＷを一時蓄えるためのバッファ部や、ウエハのハンドリングのためのロボットなどを備えている。
図１０は、図９の切断面線Ｘ−Ｘにおける簡略化した断面図である。第１処理部群３１０は、多段に積層された複数の処理部をそれぞれ有するグループを搬送路３３１に沿って直列に配列して構成されている。そのうちの１つのグループには、たとえば、クールプレートＣＰ、インタフェース部ＩＦ２、ホットプレートＨＰ２、および２つのホットプレートＨＰ４が、下から順に積層されている。低温ロボットＴＣは、搬送室３０１に収容されており、高温ロボットＴＨは、搬送室３０２に収容されている。
【００５４】
第１処理部群３１０の上方には、この第１処理部群３１０の延在方向に沿って延びる長尺な排気集合容器３４０が設けられている。この排気集合容器３４０と、第１処理部群３１０を構成する個々の処理部との間は、それぞれ、副排気管ＳＰ１によって結合されている。この複数の副排気管ＳＰ１は、圧力損失がほぼ等しくなるように、直径および長さなどが調整されている。排気集合容器３４０は、さらに、主排気管ＭＰ１を介して負圧源３５０に結合されている。また、主排気管ＭＰ１の途中部には、排気流量を調整するためのダンパ３５１が設けられている。
【００５５】
一方、第２処理部群３２０は、図９に示すように、ウエハＷを回転させながらフォトレジストを塗布するためのスピンコータＳＣと、ウエハＷを回転させながら現像液を供給することによって露光後のレジスト膜の現像を行うスピンデベロッパＳＤ１およびＳＤ２とを有している。スピンコータＳＣおよびスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２の下方の空間は、薬液や廃液を収納するための収納部３４１となっている。この収納部３４１内の適当な位置には、排気集合容器３４５が設けられている。排気集合容器３４５は、副排気管ＳＰ２を介して、第２処理部群３２０を構成する個々の処理部（スピンコータＳＣおよびスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２）にそれぞれ接続されている。副排気管ＳＰ２は、いずれも圧力損失が等しくなるように、長さおよび直径が調整されている。排気集合容器３４５は、主排気管ＭＰ２を介して、負圧源３６０に接続されている。主排気管ＭＰ２の途中部には、排気流量を調整するためのダンパ３６１が介装されている。
【００５６】
この構成によれば、排気集合容器３４０に接続された複数の副排気管ＳＰ１、および排気集合容器３４５に接続された複数の副排気管ＳＰ２は、それぞれ圧力損失が等しいので、上述の第１ないし第４の実施形態と同様、個々に排気流量を調整するための機構を要することなく、各処理部からの排気を良好に行わせることができる。
【００５７】
また、加熱処理部（ホットプレート）からの排気は、第１処理部群３１０の上方に設けられた排気集合容器３４０に導かれるから、第１および第２の処理部群３１０，３２０のいずれの処理部にも、排気集合容器３４０から放散される熱の影響が及ぶおそれはない。とくに、排気集合容器３４０は、薬液が使用されるスピンコータＳＣやスピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２よりも上方に設けられているから、排気集合容器３４０から放散される熱が、薬液を用いた処理に悪影響を及ぼすおそれはない。また、排気集合容器３４０は、搬送ロボットＴＣ，ＴＨが収容された搬送室３１０，３０２よりも上方に設けられているので、この排気集合容器３４０からの熱が搬送途中のウエハＷに悪影響を及ぼすおそれもない。これにより、排気集合容器３４０を冷却するための特別の構成を要することなく、ウエハＷに対する処理を良好に行える。
【００５８】
なお、複数の副排気管ＳＰ１，ＳＰ２の排気流量のさらなる均一化を図るために、任意の副排気管ＳＰ１，ＳＰ２からの排気の流れ方向に直交する断面の面積が当該副排気管ＳＰ１，ＳＰ２と排気集合容器３４０，３４５との接続部の面積の５倍以上となるように排気集合容器３４０，３４５を構成し、プリナムチャンバー効果を利用できるようにすることが好ましい。
【００５９】
この発明の５つの実施形態について説明してきたが、この発明が他の実施形態をとりうることは言うまでもない。たとえば、上述の第３の実施形態においては、搬送室１１５の下方に排気集合容器１２０が配置されているが、たとえば、搬送室１１５の上方に排気集合容器１２０を配置しても、装置内のスペースを有効に利用できる。
【００６０】
また、上述の第４の実施形態においては、搬送室２１５の上方に排気集合容器２２０を配置した構成例について説明したが、排気集合容器は、処理部群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５のうちのいずれかの上方、または処理部群Ｇ３，Ｇ４のいずれかの下方に配置されてもよく、この場合には、２個以上の排気集合容器を設けたり、２つ以上の処理部群にわたって１個の排気集合容器を設けたりしてもよい。さらに、搬送室２１５の下方の適当なスペースに排気集合容器を配置するようにしてもよい。
【００６１】
さらに、上述の第５の実施形態においては、加熱処理部を含む第１処理部群３１０の上方に第１処理部群３１０のための排気集合容器３４０が配置されているが、この第１処理部群３１０の下方に排気集合容器３４０を配置してもよく、また、搬送室３０１または搬送室３０２の上方または下方に排気集合容器３４０を配置してもよく、さらにまた、第２処理部群３２０の上方に排気集合容器３４０を配置してもよい。第２処理部群３２０のための排気集合容器３４５は、第２処理部群３２０の上方に配置されてもよく、また、搬送室３０１の上方または下方に配置されてもよく、さらにまた、第１処理部群３１０の上方または下方に配置にされてもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態においては、ウエハの処理を行う基板処理装置について主として説明したが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ表示装置用ガラス基板などの他の種類の基板を処理するための装置にも同様に適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。
【図２】図２は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の概念的な構成を示す図解的な平面図である。
【図３】図３は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、排気集合容器１２０の構成を示す平面図でである。
【図５】図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】図６は図５の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。
【図７】図７は、この発明の第４の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図である。
【図８】図８は、上記第４の実施形態の基板処理装置の簡略化した縦断面図である。
【図９】図９は、この発明の第５の実施形態に係る基板処理装置の全体の構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、上記第５の実施形態の基板処理装置の内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図１１】従来の基板処理装置における排気に関連する構成を概念的に示す図解図である。
【図１２】排気に関連する構成の他の従来例の構成を示す図解図である。
【図１３】相当直径の概念を説明するための図である。
【符号の説明】
６ 排気集合容器
７ 主排気管
８ 負圧源
９ ダンパ
５１，５２，５３，５４，５５ 処理部
６１，６２，６３，６４，６５ 副排気管
ＭＴＣ 薬液処理部
ＤＴＣ 洗浄処理部
ＭＴＲ 主搬送ロボット
１１５ 搬送室
１２０ 排気集合容器
１３０ 主排気管
１４０ 負圧源
１５０ ダンパ
１４１，１４２，１４３，１４４ 副排気管
２１０ 主搬送ロボット
２１５ 搬送室
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５ 処理部群
２２０ 排気集合容器
ＳＰ 副排気管
ＭＰ 主排気管
２２５ 負圧源
２２６ ダンパ
３１０ 第１処理部群
３２０ 第２処理部群
ＴＣ 低温ロボット
ＴＨ 高温ロボット
３０１ 搬送室
３０２ 搬送室
３４０ 排気集合容器
３５０ 負圧源
３５１ ダンパ
ＳＰ１ 副排気管
ＭＰ１ 主排気管
３４５ 排気集合容器
３６０ 負圧源
３６１ ダンパ
ＳＰ２ 副排気管
ＭＰ２ 主排気管
Claims (5)
- 基板に処理を施すための複数の処理部と、
これらの複数の処理部にそれぞれ接続され、圧力損失がほぼ等しい複数の副排気管と、
これらの複数の副排気管を介して上記複数の処理部に接続された排気集合容器と、
この排気集合容器に接続された主排気管と、
この主排気管を介して上記排気集合容器に接続された負圧源と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 上記複数の処理部のうちの少なくとも１つの処理部に対して基板を受け渡すための搬送手段と、
この搬送手段の周囲を取り囲むように形成された搬送室と、をさらに備え、
上記排気集合容器は、上記搬送室の上方または下方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 上記複数の処理部は、基板に対して加熱処理を施すための加熱処理部を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
- 上記排気集合容器は、任意の副排気管から流入する排気の流れ方向に直交する断面積が、当該副排気管と上記排気集合容器との接続面の面積の５倍以上となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
- 上記主排気管に、排気流量を調整するための排気流量調整手段が介装されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
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