JP3714763B2 - 基板保持部材およびこれを利用した基板処理装置 - 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被処理基板を保持するための基板保持部材、および上記各種被処理基板を処理するための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程では、複数枚の半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。 ）を一括して処理するバッチ式のウエハ処理装置が用いられる場合がある。この種のウエハ処理装置は、複数枚のウエハを一括して薬液などに浸漬させ、これによりウエハ表面を洗浄したりウエハ表面に形成された薄膜を除去したりするために用いられ、たとえばこのような薬液処理を行うための複数の薬液処理部と、薬液処理後のウエハを水洗いし、さらに減圧乾燥させる減圧乾燥部とを備えている。
【０００３】
各処理部間のウエハの搬送には、たとえば、ウエハ全域にわたって均一な処理を施すために、いわゆるカセットレス方式が採用される。すなわち、上記ウエハ処理装置は、複数の保持溝が設けられたウエハ保持チャックを有し、各チャンバ間を移動できるウエハ搬送ロボットを備えている。複数枚のウエハは、上記保持溝にはまり込んだ状態でウエハ保持チャックに挟まれるようにして整列保持される。
【０００４】
減圧乾燥部は、純水によってウエハを水洗いするとともに、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用してウエハを乾燥させるものである。さらに詳述すると、ウエハ保持ロボットによって搬送されてきたウエハは、減圧乾燥部内の昇降可能なウエハガイドに渡され、当該ウエハガイドによって一括して鉛直に整列保持される。その後、ウエハガイドが下降させられ、純水が貯留されている貯留槽に収容され、この貯留槽にて水洗いされる。その後、ＩＰＡベーパが減圧乾燥部内に供給されるとともに、ウエハガイドが上昇させられてウエハが純水から引き上げられる。その結果、ウエハに付着している水滴がＩＰＡベーパと置換され、水滴がウエハから除去されるとともにウエハ表面がＩＰＡベーパによって覆われる。さらに、この状態においてチャンバ内が減圧される。その結果、ウエハ表面を覆っていたＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハが乾燥される。
【０００５】
図１６および図１７は、ウエハガイドの構成例を示すもので、図１６はウエハガイドの構成を示す側面図、図１７はウエハガイドの構成を示す平面図である。ウエハガイド６００は、所定方向ｘに沿って複数枚のウエハＷを整列保持するような構成となっており、各々のウエハＷは３つの保持溝６０２によって保持されるようになっている。
【０００６】
すなわち、ウエハガイド６００は、所定方向ｘに沿って長く延び、かつ並列に配置された３つのベース部６０１と、各ベース部６０１に取り付けられた複数の保持溝６０２とを有している。保持溝６０２は、ウエハＷの幅にほぼ対応する長さだけずれて対向配置された一対の溝側部６０３、およびこれら一対の溝側部６０３によって挟まれた底の部分である溝底部６０４を有するものである。
【０００７】
いずれかのベース部に取り付けられている保持溝は、他の２つのベース部に取り付けられ、かつ当該保持溝に対して方向ｘにほぼ直交する方向ｙに沿って配列されている他の２つの保持溝とともに、１つのグループを形成している。１つのグループ内の３つの保持溝は、ウエハＷの端面形状に沿うように、外側２つが中央よりも上方に配置される位置関係となっており、この構成により、１枚のウエハＷは、１つのグループ内の３つの保持溝によって保持される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエハＷがウエハガイド６００によって保持される場合、図１７を矢視方向ｆから見た図１８に示すように、ウエハＷの端面が保持溝６０２の溝底部６０４に当接した状態で保持される。すなわち、ウエハＷは溝底部６０４に線接触した状態で保持される。したがって、ウエハＷを引き上げる際に、ウエハＷから流下する水滴が当該溝底部６０４に残留し、液切れが悪いという不具合が生じていた。
【０００９】
また、ウエハＷがウエハガイド６００によって保持されるときには、ウエハＷの表面のうちいずれか一方が保持溝６０２の溝側部６０３に面接触するから、上記の場合と同様に、液切れが悪くなる。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、液切れ性能が向上された基板保持部材およびそれを用いた基板処理装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、奥行き方向に関して互いにずれた第１Ｖ溝および第２Ｖ溝を含むほぼＶ字状の保持溝を有し、上記第１Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第１傾斜面と、この一対の第１傾斜面の交差部付近において基板の厚み未満の幅に形成された水平な第１溝底部とを含み、上記第２Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第２傾斜面と、この第２傾斜面の交差部において上記第１溝底部から下降するように傾斜した第２溝底部とを含み、上記一対の第１傾斜面にそれぞれ基板の両面の周縁部が当接することで、基板を保持するようにした基板保持部材である。
【００１１】
本発明によれば、基板を保持する一対の第１傾斜面がそれらの交差部に形成する第１溝底部の幅が基板の厚み未満であるから、基板は、その両面の周縁部において一対の第１傾斜面に点接触する。したがって、濡れている基板を保持するときであっても、基板から流下する液体は保持溝から排出されやすくなる。そのため、液切れ性能を向上できる。よって、濡れている基板を保持したまま乾燥する装置に本発明を適用する場合において、基板を良好に乾燥できる。そのため、高品質な基板を提供できる。
【００１２】
しかも、第１Ｖ溝に対して奥行き方向に関してずれて形成された第２Ｖ溝は、上記第１溝底部から下降するように傾斜した第２溝底部を交差部に形成する一対の第２傾斜面を有しているから、これにより、より一層良好な液切れ性能を実現できる。そのため、一層高品質な基板を提供できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、水平面に対して傾斜したテーパ面を、上記保持溝の両側に有することを特徴とする請求項１に記載の基板保持部材である。
本発明によれば、保持溝の両側がテーパ面となっているから、上記請求項１に記載の発明に比べて、液切れ性能をさらに一層向上できる。そのため、さらに一層高品質な基板を提供できる。
請求項３記載の発明は、上記第１傾斜面は、三角形状に形成されており、上記第２傾斜面は、上記第１傾斜面の上端点と共通の上端点を有する三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材である。
請求項４記載の発明は、上記第１傾斜面および第２傾斜面は、各上端点を異なる位置に有するものであることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記第１溝底部または第２溝底部に関連して、液体が流出可能な排出部をさらに有す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保持部材である。
本発明によれば、基板から流下した液体を排出部から流出させることができるから、液切れ性能をさらに一層向上できる。そのため、さらに一層高品質な基板を提供できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は上記請求項１ないし５のいずれかに記載の基板保持部材と、この基板保持部材に保持された基板を浸漬するための処理液が貯留される貯留槽と、上記貯留槽に貯留された処理液に対して、上記基板保持部材に保持された基板を浸漬または引き上げるために、上記基板保持部材と処理液とを相対的に移動させる移動手段とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１６】
本発明によれば、貯留槽に貯留されている処理液に基板を浸漬させて処理する装置において、上記請求項１ないし５のいずれかに記載の基板保持部材が備えられているから、基板を引き上げて処理液を除去することで基板を乾燥させる場合でも、当該除去された処理液が基板保持部材の溝底部に残留することがない。そのため、基板を良好に乾燥させることができるから、高品質な基板を提供できる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、上記基板保持部材は、基板周縁部の少なくとも３箇所で基板を保持するものであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置である。
本発明によれば、基板は少なくともその周縁部の３箇所において保持されるから、基板を安定して保持できる。したがって、基板が傾倒するなどの不具合の発生を防止できるから、たとえば上記基板保持部材が複数枚の基板を一括して整列保持するものである場合でも、基板同士が接触したりすることがない。そのため、基板を傷つけることがないから、高品質な基板を提供できる。
【００１８】
【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、本発明の第１実施形態の基板処理装置である減圧乾燥装置が適用されるウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。このウエットステーション１は、カセットＣに収納されている複数枚（たとえば２６枚）のウエハＷに対して薬液処理を施すためのものである。
【００１９】
ウエットステーション１は、２カセット分の枚数（たとえば５２枚）のウエハＷの向きを整えるための整列部２と、向きが整えられた後のウエハＷをカセットＣから一括して取り出すための取出部３と、取出部３によってカセットから取り出されたウエハＷに対して薬液処理を施すための複数の薬液処理部４、５、６、７、８および９と、薬液処理後の複数枚のウエハＷを一括して水洗いし、かつ減圧乾燥させる減圧乾燥部１０とを備えている。整列部２、取出部３、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０は、所定の処理部配列方向ａに沿って直線状に配置されている。
【００２０】
薬液処理部４〜９は、複数枚のウエハＷを一括して所定の薬液に浸漬させることによってウエハＷを処理するものである。すなわち、各薬液処理部４〜９の内部には、たとえばアンモニア、フッ酸、硫酸などの薬液を貯留できる貯留槽（図示せず）が配置されており、薬液が貯留されている貯留槽内にウエハＷを浸漬させることによって、ウエハＷの表面が洗浄されたりウエハＷの表面に形成されている薄膜が除去されたりするようになっている。
【００２１】
このウエットステーション１は、また、取出部３から減圧乾燥部１０までの間において、複数枚のウエハＷを一括して搬送するためのウエハ搬送ロボット１１を備えている。ウエハ搬送ロボット１１は、処理部配列方向ａに沿って移動可能なもので、処理部配列方向ａに関して開閉可能なウエハ保持チャック１２を有している。ウエハ保持チャック１２は、ウエハ搬送ロボット１１に対して昇降自在に取り付けられている。この構成により、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０の内部にまで下降してウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
【００２２】
図２は、ウエハ保持チャック１２の構成を示す正面図である。ウエハ保持チャック１２は、処理部配列方向ａに関して互いに対向するように配置された一対のチャック部１３を有している。各チャック部１３は、それぞれ、処理部配列方向ａにほぼ直交するウエハ配列方向ｂに関して所定間隔離れて配置された一対のアーム部１４（一方側のみ図示）と、ウエハ配列方向ｂに沿って延び、アーム部１４の下端部においてアーム部同士をつなぐ上下一対の保持部１５とを有している。各チャック部１３の保持部１５には、Ｖ字状の保持溝１６が多数形成されている。
【００２３】
ウエハＷを保持する際には、互いに離れた状態のチャック部１３が互いに近づけられる。その結果、各チャック部１３の互いに対応する保持溝１６にウエハＷの周縁部が係合する。これにより、ウエハＷは、ウエハ保持チャック１２に鉛直に保持される。そのため、複数枚のウエハＷは、ウエハ保持チャック１２にウエハ配列方向ｂに沿って鉛直に整列保持される。
【００２４】
図３は、減圧乾燥部１０の内部構成を薬液処理部９が位置する側から見た断面図、図４は、減圧乾燥部１０の内部構成をウエハ保持ロボット１１が位置する側から見た断面図である。減圧乾燥部１０は、純水を用いてウエハＷに付着している薬液等を洗い流し、かつＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用して洗浄後のウエハＷを乾燥させるためのものである。減圧乾燥部１０は、チャンバ２０と、チャンバ２０内において複数枚のウエハＷを一括して保持するためのウエハガイド４０と、ウエハガイド４０を昇降させるためのリフタ６０と、チャンバ２０内の下部に配置され、純水が貯留される貯留槽８０と、チャンバ２０内の上部に配置され、ウエハＷにパーティクルを含む空気が当たるのを防止するための遮蔽部１００とを備えている。
【００２５】
チャンバ２０は、平面視においてほぼ矩形のもので、側壁２１、２２、２３および２４によって囲まれている。チャンバ２０の上面には、オートカバー１２０が装着されている。オートカバー１２０は、ウエハ保持ロボット１１が備えられている側と反対側の支点部１２１を支点にして、開閉機構１２２によって自動的に開閉することができる。これにより、オートカバー１２０の開き状態において、ウエハ保持チャック１３がチャンバ２０内に進入することができるようになっている。
【００２６】
また、チャンバ２０の上面には、オートカバー１２０の閉じ状態において、オートカバー１２０とチャンバ２０との間をシールするためのリップシール１２３が設けられている。これにより、チャンバ２０外からパーティクルを含む空気がチャンバ２０内に進入するのが防止されるとともに、ＩＰＡベーパがチャンバ２０外に漏れるのが防止される。
【００２７】
遮蔽部１００は、チャンバ２０の側壁２１〜２４の近傍に当該各側壁２１〜２４に沿うように配置され、その上部にチャンバ２０の内側に入り込む段差部１０１ａ、１０２ａ、１０３ａおよび１０４ａが形成された４つの側壁１０１、１０２、１０３、１０４を有しており、これら４つの側壁１０１〜１０４によって収容空間１０５を形成している。遮蔽部１００の上面および下面は、いずれも開口している。また、各側壁１０１〜１０４のうちリフタ６０が配置されている側の側壁１０２には、リフタ６０を通過させるための上下方向に沿って長い切欠き１０６が形成されている。
【００２８】
この構成により、ウエハガイド４０が遮蔽部１００の下面側の開口を介して収容空間１０５内にウエハＷが収まるまで上昇することができるようになっている。
ウエハガイド４０は、ウエハ配列方向ｂに沿って長く形成され、このウエハ配列方向ｂと直交する処理部配列方向ａに関して互いに所定間隔だけ離れている４つのガイド部４１、４２、４３および４４と、これらガイド部４１〜４４の先端部を互いに連結するための連結部４５とを備えている。ガイド部４１には、当該ガイド部４１を挟んで対向し、かつウエハ配列方向ｂに沿って長い２つの保持板４６および４７がそれぞれボルト５２および５３によって取り付けられている。ガイド部４４には、当該ガイド部４４を挟んで対向し、かつウエハ配列方向ｂに沿って長い２つの保持板４８および４９がボルト５４および５５によって取り付けられている。また、ガイド部４２および４３には、それぞれ、当該各ガイド部４２および４３の外側の面に、ウエハ配列方向ｂに沿って長い１つの保持板５０および５１がボルト５６および５７によって取り付けられている。
【００２９】
各保持板４６〜５１の上辺には、それぞれ、ほぼＶ字状の複数の保持溝５８が形成されている。いずれかの保持板に形成されている１つの保持溝は、他の保持板の平面視において処理部配列方向ａに沿う直線上に位置する他の５つの保持溝とともに、１つのグループを形成している。この１つのグループに含まれる６つの保持溝５８はウエハＷの周縁部の形状に沿うように配置されている。１枚のウエハＷは、１つのグループに含まれる保持溝５８にその周縁部が係合した状態で鉛直に保持される。ウエハガイド４０には、上述のような６つの保持溝５８で構成されるグループがウエハ配列方向ｂに関して複数形成されており、これによりウエハガイド４０では、複数枚のウエハＷを一括してウエハ配列方向ｂに沿って整列保持することができる。
【００３０】
このように、ウエハＷは、６つの保持溝５８によって保持されるから、保持状態が非常に安定する。したがって、ウエハＷが倒れるなどの不具合の発生を防止できる。そのため、ウエハＷを傷つけることを回避できるから、高品質なウエハＷを提供できる。
リフタ６０は、このようなウエハガイド４０を予め定める下位置（実線で示す）と上位置（二点鎖線で示す）との間で昇降させる。下位置は、貯留槽８０の内部であって、貯留槽８０内に純水が貯留されている場合に、当該純水にウエハＷが完全に浸漬されるような位置に設定されている。上位置は、ウエハガイド４０に保持されているウエハＷの下端部が遮蔽部１００の収容空間１０５内に完全に収まるような位置に設定されている。ウエハガイド４０が下位置まで下降されるのは、主として、ウエハＷに純水洗浄処理を施す場合である。また、ウエハガイド４０が上位置まで上昇されるのは、ウエハ保持チャック１２からウエハＷを受け取る場合、および純水洗浄処理が終了した後にウエハＷを乾燥させる場合である。
【００３１】
リフタ６０は、ガイド部４１〜４４を側壁２２側で連結し、支持する支持アーム６１と、支持アーム６１の上端に取り付けられた支持部６２と、支持部６２の下端に取り付けられ、下方に向けて延びた支持軸６３と、この支持軸６３を上下方向に移動させる昇降機構６４とを備えている。
なお、参照符号７８は、ウエハＷを乾燥させる際に用いられるＩＰＡベーパから昇降機構６４などを保護したり、昇降機構６４で発生するパーティクルがチャンバ２０内に侵入するのを防止するためのベローズである。
【００３２】
図５は、昇降機構６４を説明するために、図３をｇ方向から見た側面図である。昇降機構６４は、基台６５と、基台６５の上部に取り付けられ、上方に向けて延びたボールねじ機構６６と、基台６５に取り付けられ、内部にモータＭが設けられたモータ収容部６７とを備えている。ボールねじ機構６６は、鉛直方向に沿って長く形成されたボールねじ軸６８と、ボールねじ軸６８に取り付けられ、リニアガイド６９に沿って鉛直方向に移動自在な昇降テーブル７０とを含む。ボールねじ軸６８は、ボールねじ機構６６の上端部６６ａおよび下端部６６ｂに軸受７１および７２を介して回転自在に取り付けられている。昇降テーブル７０は、連結部７３を介して支持軸６３に連結されている。ボールねじ軸６８には、プーリ７４が取り付けられいる。プーリ７４には、モータＭの回転軸７５に取り付けられたプーリ７６との間に、ベルト７７が巻き掛けられている。
【００３３】
この構成により、モータＭの駆動力がベルト７７を介してボールねじ軸６６に伝達されるようになっている。その結果、昇降テーブル７０が上下方向に沿って移動するから、結局、支持軸６３が上下方向に移動する。これにより、リフタ６０が昇降する。その結果、ウエハガイド４０が昇降する。
図３および図４に戻って、貯留槽８０は、平面視においてほぼ矩形のもので、側壁８１、８２、８３および８４、ならびに底壁８５を有し、上面が開口している。貯留槽８０の底壁８５付近にはノズル８６が配置されている。ノズル８６には、図示しない純水用タンクから純水が導かれる純水供給路８７が連結されている。純水供給路８７の途中部には、純水供給弁８８が介装されている。この構成により、純水供給弁８８の開閉を制御することで、貯留槽８０に純水を供給することができる。
【００３４】
貯留槽８０の側壁８１〜８４の上辺には、所定間隔で所定深さのＶ字状のノッチ９０が複数個形成されている。この構成により、貯留槽８０に貯留されている純水をノッチ９０を介して貯留槽８０の外部にオーバーフローさせることができる。これにより、元々ウエハＷに付着していて純水洗浄処理中に純水中に溶けだした薬液やパーティクル等を貯留槽８０外に排出することができる。
【００３５】
チャンバ２０の底壁２５には、チャンバ２０外にまで延びたドレン排出路２６が連結されている。これにより、純水洗浄処理中に貯留槽８０からオーバーフローされた薬液やパーティクル等の溶けだした純水をチャンバ２０外に排出することができる。
また、貯留槽８０の底壁８５には、ドレン弁９１が介装されたドレン排出路９２が連結されている。この構成により、ドレン弁９１の開閉を制御することで、貯留槽８０に貯留されている純水を貯留槽８０の外部に排出することができる。これにより、純水洗浄処理後において使用済の純水を排出することができるようになっている。
【００３６】
収容空間１０５内の上部には、ウエハ配列方向ｂに沿って長く延びた２つのＩＰＡ管１４０が配置されている。ＩＰＡ管１４０には、ＩＰＡベーパをチャンバ２０内に供給するためのＩＰＡ吐出孔１４１が複数形成されている。ＩＰＡ吐出孔１４１からは、純水洗浄処理後の乾燥処理時においてＩＰＡベーパが吐出されるようになっている。一方、純水洗浄処理後においては、ウエハガイド４０が上位置に向けて上昇させられる。この上昇途中において、チャンバ２０内に供給されたＩＰＡベーパとウエハＷの表面に付着している水滴とが置換される。すなわち、ウエハＷ表面から水滴が除去されるとともに、ウエハＷ表面がＩＰＡベーパによって覆われる。
【００３７】
排出路２６の途中部には、排気管３０が連結されている。また、純水供給路８７は、純水排出弁９５が介装された純水排出路９６を介して、排気管３０に接続されている。排気管３０には、減圧ポンプ３１が接続されている。
減圧ポンプ３１は、乾燥処理時に駆動されるようになっている。この場合、チャンバ２０内の空気が排気管３０を介して吸引され、チャンバ２０内が減圧される。その結果、ウエハＷ表面を覆っているＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハＷを乾燥させることができる。
【００３８】
また、減圧ポンプ３１が駆動されると同時に、純水排出弁９５が開成される。その結果、ノズル８６から閉成状態にある純水供給弁８８に至る純水供給路８７内の純水が純水排出路９６を介して吸引される。これにより、純水供給路８７が乾燥されるようになっている。
ところで、チャンバ２０内の空気が吸引されるとき、もしもリップシール１２３のシール面が劣化していれば、チャンバ２０外からパーティクルを含む空気がチャンバ２０内に吸い込まれる。しかし、乾燥処理時にはウエハＷは完全に収容空間１０５に収められており、また、チャンバ２０外から吸い込まれてきた空気は遮蔽部１００の側壁１０１〜１０４に沿って収容空間１０５内を通らずに排気管３０に導かれるから、ウエハＷにパーティクルを含む空気が当たることはない。
【００３９】
図６は、保持溝５８の参考例に係る構成を示すために、保持板４６の上端付近を図４のｅ方向から見た正面図、図７は、保持溝５８の構成を示す斜視図、図８は、図６のVIII-VIII 断面図である。以下では、保持板４６に形成された保持溝５８を例にとって、図６ないし図８を参照しつつ、保持溝５８の構成について説明する。なお、以下の説明では、ウエハ配列方向ｂに直交する水平方向を奥行方向ｄと呼ぶことにする。
【００４０】
保持板４６の上端付近には、保持板４６の背面部１５３から正面部１５２に向けて傾斜したテーパ面１５５が形成されている。保持溝５８は、そのテーパ面１５５が形成されている箇所に、保持板４６の長手方向であるウエハ配列方向ｂに沿って連続的に形成されている。すなわち、保持溝５８のウエハ配列方向ｂに関する両側は、テーパ面となっている。
【００４１】
保持溝５８は、奥行方向ｄに沿って水平面に対して傾斜した溝底部１５０、および溝底部１５０から上方に向けて開くように対向する一対の傾斜面１５１を含むもので、正面側から見た場合に、各傾斜面１５１の傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂによってＶ溝が形成されている。
溝底部１５０は、一対の傾斜面１５１が交差して形成する谷線部であり、保持板４６の正面部１５２上の端部Ｐと、背面部１５３上であって、端部Ｐよりも上方に設定された端部Ｑとの間を結ぶ直線となっている。すなわち、溝底部１５０は、保持板４６の背面部１５３から正面部１５２に向けて下方に傾斜し、そのウエハ配列方向ｂに関する長さ幅（以下「溝底部１５０の幅」という。）は、ほぼ０である。
【００４２】
傾斜面１５１は、溝底部１５０を底辺とする三角形状のものである。すなわち、一対の傾斜面１５１の正面側から見て左側の一方は、端部Ｐおよび端部Ｑ、ならびに端部ＰおよびＱよりも上方の背面部１５３上の上端Ｒ１を頂点としている。この場合、端部Ｑと上端Ｒ１とを結ぶ線分が傾斜辺１５１ａに対応する。他方は、端部ＰおよびＱ、ならびに上端Ｒ１と同じ高さで、かつ上端Ｒ１に対してウエハ配列方向ｂに関して所定間隔だけずれた上端Ｒ２を頂点としている。この場合、端部Ｑと上端Ｒ２とを結ぶ線分が傾斜辺１５１ｂに対応する。
【００４３】
ウエハ保持チャック１２からウエハＷがウエハガイド４０に渡されるとき、ウエハＷは、保持溝５８に係合するように渡される。一方、溝底部１５０の幅は上述のとおりほぼ０である。この場合、一対の傾斜面１５１の各傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂによって形成されるＶ溝の幅は、その下端部において０となる。すなわち、ウエハＷの厚みｍよりも小さい値となる。したがって、ウエハＷは、当該ウエハＷの両面の周縁部がそれぞれ一対の傾斜面１５１の各傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂに当接した状態となる。
【００４４】
ウエハＷの周縁部は円弧状になっているから、ウエハＷは保持溝５８に対して点接触する。そのため、水滴が付着している状態でウエハＷが保持されていて、当該水滴がウエハＷから流下した場合であっても、当該水滴は保持溝５８に溜まらずに、保持板４６の下方に排出される。より詳述すれば、純水洗浄処理が終了してウエハＷが純水から引き上げられた後においては、ウエハＷに多量の水滴が付着している。この付着している水滴は重力の作用によって流下する。この流下した水滴は、ウエハＷと保持溝５８とが点接触していることから、溝底部１５０に導かれる。その結果、当該水滴は下方に傾斜している溝底部１５０によって端部Ｐ側に導かれ、最終的に、保持板４６の下方に排出される。
【００４５】
以上のようにこの参考例によれば、保持溝５８の溝底部１５０の幅をウエハＷの厚みｍ未満とし、かつ溝底部１５０を水平面に対して傾斜させているから、溝底部１５０に流下してきた水滴が排出しやすくなっている。しかも、保持溝５８の両側はテーパ面１５５となっているから、隣接する保持溝５８の間に落下した水滴を排出しやすくなっている。したがって、ウエハＷが保持溝に線接触および面接触する従来の装置に比べて、液切れ性能を格段に向上できる。そのため、たとえば乾燥処理時にウエハＷに水滴が付着したままとなることがないから、ウォーターマークなどがウエハＷに形成されることはない。よって、高品質なウエハを提供できる。
【００４６】
図９は、本発明の第１実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図、図１０は、保持溝の構成を示す斜視図、および図１１は、図９のXI-XI 断面図である。なお、図９ないし図１１では、上記図６ないし図８と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
上記参考例では、保持溝５８を単一のＶ溝によって構成しているのに対して、この第１実施形態では、保持溝５８を、奥行方向ｄに関して互いにずれた第１Ｖ溝２００および第２Ｖ溝２２０によって構成している。
【００４７】
さらに詳述すれば、第１Ｖ溝２００は、奥行方向ｄに関する保持板４６の中央付近の端部Ｓと保持板４６の背面部１５３上の端部Ｔとの間に水平に形成された第１溝底部２０１、および第１溝底部２０１から上方に向けて開くように対向する一対の第１傾斜面２０２を含む。第１傾斜面２０２は、三角形状のもので、第１溝底部２０１の各端部ＳおよびＴ、ならびに各端部ＳおよびＴよりも上方に設定された背面部１５３上の上端Ｕ１およびＵ２をそれぞれ頂点としている。また、第１溝底部２０１の幅はほぼ０にされている。第２Ｖ溝２２０は、第１溝底部２０１の端部Ｓから保持板４６の正面部１５２上の端部Ｖまで下降する第２溝底部２２１、および第２溝底部２２１から上方に向けて開くように対向する一対の第２傾斜面２２２を含む。一対の第２傾斜面２２２は、三角形状のもので、第２溝底部２２０の各端部ＳおよびＶ、ならびに上端Ｕ１およびＵ２をそれぞれ頂点としている。
【００４８】
ウエハ保持チャック１２からウエハＷがウエハガイド４０に渡されるとき、ウエハＷは、第１Ｖ溝２００に係合するように渡される。一方、第１Ｖ溝２００の第１溝底部２０１の幅は上述のとおりほぼ０である。すなわち、ウエハＷの厚みｍよりも小さい値である。したがって、ウエハＷは、当該ウエハＷの両面の周縁部がそれぞれ第１傾斜面２０２に点接触した状態となる。そのため、水滴が付着している状態でウエハＷが保持され、当該水滴がウエハＷから流下した場合であっても、当該水滴は保持溝５８に溜まらずに、保持板４６の下方に排出される。すなわち、流下した水滴は、ウエハＷと保持溝５８とが点接触していることから、第１溝底部２０１に導かれる。そして、第１溝底部２０１から溢れ出した水滴は、背面部１５３またはその反対側の下方に傾斜している第２溝底部２２１に導かれ、最終的に、保持板４６の下方に排出される。
【００４９】
以上のようにこの第１実施形態では、ウエハＷが保持される第１Ｖ溝２００の第１溝底部２０１の幅をウエハＷの厚みｍ未満としているから、液切れ性能を格段に向上できる。
しかも、ウエハＷを辺ではなく面で保持しているから、上記参考例に比べて、ウエハＷとＶ溝とが当接する部分の強度が大きく、またウエハＷの保持安定性を向上できる。
【００５０】
図１２は、本発明の第２実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図、図１３は、保持溝の構成を示す斜視図、図１４は、図１２のXIV-XIV 断面図である。なお、図１２ないし図１４では、上記図６ないし図８と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
上記第１実施形態では、第１傾斜面２０２および第２傾斜面２２２の上端点を共通としているのに対して、この第２実施形態では、第１傾斜面２０２および第２傾斜面２２２の各上端点を異なる位置に設定している。すなわち、一対の第２傾斜面２２２の上端点は上記第１実施形態と同様に上端Ｕ１およびＵ２であるのに対して、一対の第１傾斜面２０２の上端点は端部Ｕ１およびＵ２よりも下方の背面部１５３上の上端Ｘ１およびＸ２とされている。また、これに関連して、第２傾斜面２２２は、第２溝底部２２１の両端部ＳおよびＶ、上端Ｕ１またはＵ２ならびに上端Ｘ１またはＸ２を頂点とする四角形状の面となる。
【００５１】
このように、この第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、液切れ性能を向上することができ、またウエハＷの保持安定性を向上できる。
図１５は、本発明の第３実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す断面図である。なお、図１５では、上記図１４と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００５２】
この第３実施形態の特徴は、上記第１または第２実施形態における保持溝５８の第１溝底部２０１に、背面部１５３に形成された横穴２５１と第１溝底部２０１とを連通し、かつ下方に向けて延びた複数の排水孔２５０が形成されている点である。この構成によれば、第１溝底部２０１に導かれてきた水滴を、第２溝底部２２１だけでなく、排水孔２５０および横穴２５１を介しても保持板４６の下方に排出することができるから、上記第２および第３実施形態に比べて、液切れ性能を一層向上できる。
【００５３】
なお、第１溝底部２０１ではなく、たとえば第２溝底部２２１に排水孔２５０を形成するようにしてもよく、また、排水孔２５０の代わりに溝を形成するようにしてもよい。
本発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、本発明をウエハガイド４０に設けられた保持溝５８に適用する場合について説明している。しかし、本発明は、たとえばウエハ保持チャック１２のチャック部１３に形成されている保持部１５に対しても、本発明を適用することができる。要は、ウエハＷを保持する構成として溝を有する部材であれば、本発明を適用することができる。
【００５４】
また、上記実施形態では、純水洗浄処理後に、ウエハＷを保持しているウエハガイド４０をリフタ６０によって上昇させ、これによりウエハＷを純水から引き上げ、乾燥処理を行う構成について本発明を適用する場合を例にとっている。しかし、本発明は、たとえば純水洗浄処理後に、ウエハガイド４０を上昇させないまま純水を貯留槽８０から排出し、この状態において乾燥処理を行うようにした構成に対しても適用することができる。要は、貯留槽８０に貯留されている純水とウエハＷを保持するウエハガイド４０とを相対的に移動させる構成に対して、本発明を適用することができる。
【００５５】
さらに、上記実施形態では、本発明を、薬液処理後に純水を用いて洗浄し、その後乾燥させる装置に適用する場合について説明している。しかし、本発明は、たとえば薬液にウエハＷを浸漬させてウエハＷに対して薬液処理を施す装置に対しても適用することができる。
さらにまた、上記実施形態では、基板としてウエハＷを適用する場合について説明している。しかし、基板としては、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板など他の各種の被処理基板を適用することができる。たとえば、液晶表示装置用ガラス基板であれば、ウエハＷと異なり、周縁部が直線状になっているから、線接触する状態で溝底部に接触する。しかし、従来の装置では、液晶表示装置用ガラス基板のような角型基板は面接触して保持されるから、従来の装置よりも液切れ性能を向上することができる。
【００５６】
その他、特許請求の範囲に記載された範囲において種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の基板処理装置である減圧乾燥装置を含むウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。
【図２】 ウエハ保持チャックを示す正面図である。
【図３】 減圧乾燥部の内部構成を薬液処理部が位置する側から見た断面図である。
【図４】 減圧乾燥部の内部構成をウエハ保持ロボットが位置する側から見た断面図である。
【図５】 昇降機構を示す側面図である。
【図６】 ウエハガイドの保持板に形成された保持溝の参考例に係る構成を示すために、図４をｄ方向から見た正面図である。
【図７】 図６の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図８】 図６のVIII-VIII 断面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図である。
【図１０】 図９の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図１１】 図９のXI-XI 断面図である。
【図１２】 本発明の第２実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図である。
【図１３】 図１２の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図１４】 図１２のXIV-XIV 断面図である。
【図１５】 本発明の第３実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す断面図である。
【図１６】 従来のウエハガイドを側方から見た図である。
【図１７】 従来のウエハガイドを上方から見た図である。
【図１８】 図１７を矢視方向ｆから見た図である。
【符号の説明】
１０ 減圧乾燥部
４０ ウエハガイド
５８ 保持溝
６０ リフタ
８０ 貯留槽
１５０ 溝底部
１５１ 傾斜面
１５５ テーパ面
２００ 第１Ｖ溝
２０１ 第１溝底部
２０２ 第１傾斜面
２２０ 第２Ｖ溝
２２１ 第２溝底部
２２２ 第２傾斜面
２５０ 排水孔
【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被処理基板を保持するための基板保持部材、および上記各種被処理基板を処理するための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程では、複数枚の半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。 ）を一括して処理するバッチ式のウエハ処理装置が用いられる場合がある。この種のウエハ処理装置は、複数枚のウエハを一括して薬液などに浸漬させ、これによりウエハ表面を洗浄したりウエハ表面に形成された薄膜を除去したりするために用いられ、たとえばこのような薬液処理を行うための複数の薬液処理部と、薬液処理後のウエハを水洗いし、さらに減圧乾燥させる減圧乾燥部とを備えている。
【０００３】
各処理部間のウエハの搬送には、たとえば、ウエハ全域にわたって均一な処理を施すために、いわゆるカセットレス方式が採用される。すなわち、上記ウエハ処理装置は、複数の保持溝が設けられたウエハ保持チャックを有し、各チャンバ間を移動できるウエハ搬送ロボットを備えている。複数枚のウエハは、上記保持溝にはまり込んだ状態でウエハ保持チャックに挟まれるようにして整列保持される。
【０００４】
減圧乾燥部は、純水によってウエハを水洗いするとともに、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用してウエハを乾燥させるものである。さらに詳述すると、ウエハ保持ロボットによって搬送されてきたウエハは、減圧乾燥部内の昇降可能なウエハガイドに渡され、当該ウエハガイドによって一括して鉛直に整列保持される。その後、ウエハガイドが下降させられ、純水が貯留されている貯留槽に収容され、この貯留槽にて水洗いされる。その後、ＩＰＡベーパが減圧乾燥部内に供給されるとともに、ウエハガイドが上昇させられてウエハが純水から引き上げられる。その結果、ウエハに付着している水滴がＩＰＡベーパと置換され、水滴がウエハから除去されるとともにウエハ表面がＩＰＡベーパによって覆われる。さらに、この状態においてチャンバ内が減圧される。その結果、ウエハ表面を覆っていたＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハが乾燥される。
【０００５】
図１６および図１７は、ウエハガイドの構成例を示すもので、図１６はウエハガイドの構成を示す側面図、図１７はウエハガイドの構成を示す平面図である。ウエハガイド６００は、所定方向ｘに沿って複数枚のウエハＷを整列保持するような構成となっており、各々のウエハＷは３つの保持溝６０２によって保持されるようになっている。
【０００６】
すなわち、ウエハガイド６００は、所定方向ｘに沿って長く延び、かつ並列に配置された３つのベース部６０１と、各ベース部６０１に取り付けられた複数の保持溝６０２とを有している。保持溝６０２は、ウエハＷの幅にほぼ対応する長さだけずれて対向配置された一対の溝側部６０３、およびこれら一対の溝側部６０３によって挟まれた底の部分である溝底部６０４を有するものである。
【０００７】
いずれかのベース部に取り付けられている保持溝は、他の２つのベース部に取り付けられ、かつ当該保持溝に対して方向ｘにほぼ直交する方向ｙに沿って配列されている他の２つの保持溝とともに、１つのグループを形成している。１つのグループ内の３つの保持溝は、ウエハＷの端面形状に沿うように、外側２つが中央よりも上方に配置される位置関係となっており、この構成により、１枚のウエハＷは、１つのグループ内の３つの保持溝によって保持される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエハＷがウエハガイド６００によって保持される場合、図１７を矢視方向ｆから見た図１８に示すように、ウエハＷの端面が保持溝６０２の溝底部６０４に当接した状態で保持される。すなわち、ウエハＷは溝底部６０４に線接触した状態で保持される。したがって、ウエハＷを引き上げる際に、ウエハＷから流下する水滴が当該溝底部６０４に残留し、液切れが悪いという不具合が生じていた。
【０００９】
また、ウエハＷがウエハガイド６００によって保持されるときには、ウエハＷの表面のうちいずれか一方が保持溝６０２の溝側部６０３に面接触するから、上記の場合と同様に、液切れが悪くなる。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、液切れ性能が向上された基板保持部材およびそれを用いた基板処理装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、奥行き方向に関して互いにずれた第１Ｖ溝および第２Ｖ溝を含むほぼＶ字状の保持溝を有し、上記第１Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第１傾斜面と、この一対の第１傾斜面の交差部付近において基板の厚み未満の幅に形成された水平な第１溝底部とを含み、上記第２Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第２傾斜面と、この第２傾斜面の交差部において上記第１溝底部から下降するように傾斜した第２溝底部とを含み、上記一対の第１傾斜面にそれぞれ基板の両面の周縁部が当接することで、基板を保持するようにした基板保持部材である。
【００１１】
本発明によれば、基板を保持する一対の第１傾斜面がそれらの交差部に形成する第１溝底部の幅が基板の厚み未満であるから、基板は、その両面の周縁部において一対の第１傾斜面に点接触する。したがって、濡れている基板を保持するときであっても、基板から流下する液体は保持溝から排出されやすくなる。そのため、液切れ性能を向上できる。よって、濡れている基板を保持したまま乾燥する装置に本発明を適用する場合において、基板を良好に乾燥できる。そのため、高品質な基板を提供できる。
【００１２】
しかも、第１Ｖ溝に対して奥行き方向に関してずれて形成された第２Ｖ溝は、上記第１溝底部から下降するように傾斜した第２溝底部を交差部に形成する一対の第２傾斜面を有しているから、これにより、より一層良好な液切れ性能を実現できる。そのため、一層高品質な基板を提供できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、水平面に対して傾斜したテーパ面を、上記保持溝の両側に有することを特徴とする請求項１に記載の基板保持部材である。
本発明によれば、保持溝の両側がテーパ面となっているから、上記請求項１に記載の発明に比べて、液切れ性能をさらに一層向上できる。そのため、さらに一層高品質な基板を提供できる。
請求項３記載の発明は、上記第１傾斜面は、三角形状に形成されており、上記第２傾斜面は、上記第１傾斜面の上端点と共通の上端点を有する三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材である。
請求項４記載の発明は、上記第１傾斜面および第２傾斜面は、各上端点を異なる位置に有するものであることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記第１溝底部または第２溝底部に関連して、液体が流出可能な排出部をさらに有す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保持部材である。
本発明によれば、基板から流下した液体を排出部から流出させることができるから、液切れ性能をさらに一層向上できる。そのため、さらに一層高品質な基板を提供できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は上記請求項１ないし５のいずれかに記載の基板保持部材と、この基板保持部材に保持された基板を浸漬するための処理液が貯留される貯留槽と、上記貯留槽に貯留された処理液に対して、上記基板保持部材に保持された基板を浸漬または引き上げるために、上記基板保持部材と処理液とを相対的に移動させる移動手段とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１６】
本発明によれば、貯留槽に貯留されている処理液に基板を浸漬させて処理する装置において、上記請求項１ないし５のいずれかに記載の基板保持部材が備えられているから、基板を引き上げて処理液を除去することで基板を乾燥させる場合でも、当該除去された処理液が基板保持部材の溝底部に残留することがない。そのため、基板を良好に乾燥させることができるから、高品質な基板を提供できる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、上記基板保持部材は、基板周縁部の少なくとも３箇所で基板を保持するものであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置である。
本発明によれば、基板は少なくともその周縁部の３箇所において保持されるから、基板を安定して保持できる。したがって、基板が傾倒するなどの不具合の発生を防止できるから、たとえば上記基板保持部材が複数枚の基板を一括して整列保持するものである場合でも、基板同士が接触したりすることがない。そのため、基板を傷つけることがないから、高品質な基板を提供できる。
【００１８】
【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、本発明の第１実施形態の基板処理装置である減圧乾燥装置が適用されるウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。このウエットステーション１は、カセットＣに収納されている複数枚（たとえば２６枚）のウエハＷに対して薬液処理を施すためのものである。
【００１９】
ウエットステーション１は、２カセット分の枚数（たとえば５２枚）のウエハＷの向きを整えるための整列部２と、向きが整えられた後のウエハＷをカセットＣから一括して取り出すための取出部３と、取出部３によってカセットから取り出されたウエハＷに対して薬液処理を施すための複数の薬液処理部４、５、６、７、８および９と、薬液処理後の複数枚のウエハＷを一括して水洗いし、かつ減圧乾燥させる減圧乾燥部１０とを備えている。整列部２、取出部３、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０は、所定の処理部配列方向ａに沿って直線状に配置されている。
【００２０】
薬液処理部４〜９は、複数枚のウエハＷを一括して所定の薬液に浸漬させることによってウエハＷを処理するものである。すなわち、各薬液処理部４〜９の内部には、たとえばアンモニア、フッ酸、硫酸などの薬液を貯留できる貯留槽（図示せず）が配置されており、薬液が貯留されている貯留槽内にウエハＷを浸漬させることによって、ウエハＷの表面が洗浄されたりウエハＷの表面に形成されている薄膜が除去されたりするようになっている。
【００２１】
このウエットステーション１は、また、取出部３から減圧乾燥部１０までの間において、複数枚のウエハＷを一括して搬送するためのウエハ搬送ロボット１１を備えている。ウエハ搬送ロボット１１は、処理部配列方向ａに沿って移動可能なもので、処理部配列方向ａに関して開閉可能なウエハ保持チャック１２を有している。ウエハ保持チャック１２は、ウエハ搬送ロボット１１に対して昇降自在に取り付けられている。この構成により、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０の内部にまで下降してウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
【００２２】
図２は、ウエハ保持チャック１２の構成を示す正面図である。ウエハ保持チャック１２は、処理部配列方向ａに関して互いに対向するように配置された一対のチャック部１３を有している。各チャック部１３は、それぞれ、処理部配列方向ａにほぼ直交するウエハ配列方向ｂに関して所定間隔離れて配置された一対のアーム部１４（一方側のみ図示）と、ウエハ配列方向ｂに沿って延び、アーム部１４の下端部においてアーム部同士をつなぐ上下一対の保持部１５とを有している。各チャック部１３の保持部１５には、Ｖ字状の保持溝１６が多数形成されている。
【００２３】
ウエハＷを保持する際には、互いに離れた状態のチャック部１３が互いに近づけられる。その結果、各チャック部１３の互いに対応する保持溝１６にウエハＷの周縁部が係合する。これにより、ウエハＷは、ウエハ保持チャック１２に鉛直に保持される。そのため、複数枚のウエハＷは、ウエハ保持チャック１２にウエハ配列方向ｂに沿って鉛直に整列保持される。
【００２４】
図３は、減圧乾燥部１０の内部構成を薬液処理部９が位置する側から見た断面図、図４は、減圧乾燥部１０の内部構成をウエハ保持ロボット１１が位置する側から見た断面図である。減圧乾燥部１０は、純水を用いてウエハＷに付着している薬液等を洗い流し、かつＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用して洗浄後のウエハＷを乾燥させるためのものである。減圧乾燥部１０は、チャンバ２０と、チャンバ２０内において複数枚のウエハＷを一括して保持するためのウエハガイド４０と、ウエハガイド４０を昇降させるためのリフタ６０と、チャンバ２０内の下部に配置され、純水が貯留される貯留槽８０と、チャンバ２０内の上部に配置され、ウエハＷにパーティクルを含む空気が当たるのを防止するための遮蔽部１００とを備えている。
【００２５】
チャンバ２０は、平面視においてほぼ矩形のもので、側壁２１、２２、２３および２４によって囲まれている。チャンバ２０の上面には、オートカバー１２０が装着されている。オートカバー１２０は、ウエハ保持ロボット１１が備えられている側と反対側の支点部１２１を支点にして、開閉機構１２２によって自動的に開閉することができる。これにより、オートカバー１２０の開き状態において、ウエハ保持チャック１３がチャンバ２０内に進入することができるようになっている。
【００２６】
また、チャンバ２０の上面には、オートカバー１２０の閉じ状態において、オートカバー１２０とチャンバ２０との間をシールするためのリップシール１２３が設けられている。これにより、チャンバ２０外からパーティクルを含む空気がチャンバ２０内に進入するのが防止されるとともに、ＩＰＡベーパがチャンバ２０外に漏れるのが防止される。
【００２７】
遮蔽部１００は、チャンバ２０の側壁２１〜２４の近傍に当該各側壁２１〜２４に沿うように配置され、その上部にチャンバ２０の内側に入り込む段差部１０１ａ、１０２ａ、１０３ａおよび１０４ａが形成された４つの側壁１０１、１０２、１０３、１０４を有しており、これら４つの側壁１０１〜１０４によって収容空間１０５を形成している。遮蔽部１００の上面および下面は、いずれも開口している。また、各側壁１０１〜１０４のうちリフタ６０が配置されている側の側壁１０２には、リフタ６０を通過させるための上下方向に沿って長い切欠き１０６が形成されている。
【００２８】
この構成により、ウエハガイド４０が遮蔽部１００の下面側の開口を介して収容空間１０５内にウエハＷが収まるまで上昇することができるようになっている。
ウエハガイド４０は、ウエハ配列方向ｂに沿って長く形成され、このウエハ配列方向ｂと直交する処理部配列方向ａに関して互いに所定間隔だけ離れている４つのガイド部４１、４２、４３および４４と、これらガイド部４１〜４４の先端部を互いに連結するための連結部４５とを備えている。ガイド部４１には、当該ガイド部４１を挟んで対向し、かつウエハ配列方向ｂに沿って長い２つの保持板４６および４７がそれぞれボルト５２および５３によって取り付けられている。ガイド部４４には、当該ガイド部４４を挟んで対向し、かつウエハ配列方向ｂに沿って長い２つの保持板４８および４９がボルト５４および５５によって取り付けられている。また、ガイド部４２および４３には、それぞれ、当該各ガイド部４２および４３の外側の面に、ウエハ配列方向ｂに沿って長い１つの保持板５０および５１がボルト５６および５７によって取り付けられている。
【００２９】
各保持板４６〜５１の上辺には、それぞれ、ほぼＶ字状の複数の保持溝５８が形成されている。いずれかの保持板に形成されている１つの保持溝は、他の保持板の平面視において処理部配列方向ａに沿う直線上に位置する他の５つの保持溝とともに、１つのグループを形成している。この１つのグループに含まれる６つの保持溝５８はウエハＷの周縁部の形状に沿うように配置されている。１枚のウエハＷは、１つのグループに含まれる保持溝５８にその周縁部が係合した状態で鉛直に保持される。ウエハガイド４０には、上述のような６つの保持溝５８で構成されるグループがウエハ配列方向ｂに関して複数形成されており、これによりウエハガイド４０では、複数枚のウエハＷを一括してウエハ配列方向ｂに沿って整列保持することができる。
【００３０】
このように、ウエハＷは、６つの保持溝５８によって保持されるから、保持状態が非常に安定する。したがって、ウエハＷが倒れるなどの不具合の発生を防止できる。そのため、ウエハＷを傷つけることを回避できるから、高品質なウエハＷを提供できる。
リフタ６０は、このようなウエハガイド４０を予め定める下位置（実線で示す）と上位置（二点鎖線で示す）との間で昇降させる。下位置は、貯留槽８０の内部であって、貯留槽８０内に純水が貯留されている場合に、当該純水にウエハＷが完全に浸漬されるような位置に設定されている。上位置は、ウエハガイド４０に保持されているウエハＷの下端部が遮蔽部１００の収容空間１０５内に完全に収まるような位置に設定されている。ウエハガイド４０が下位置まで下降されるのは、主として、ウエハＷに純水洗浄処理を施す場合である。また、ウエハガイド４０が上位置まで上昇されるのは、ウエハ保持チャック１２からウエハＷを受け取る場合、および純水洗浄処理が終了した後にウエハＷを乾燥させる場合である。
【００３１】
リフタ６０は、ガイド部４１〜４４を側壁２２側で連結し、支持する支持アーム６１と、支持アーム６１の上端に取り付けられた支持部６２と、支持部６２の下端に取り付けられ、下方に向けて延びた支持軸６３と、この支持軸６３を上下方向に移動させる昇降機構６４とを備えている。
なお、参照符号７８は、ウエハＷを乾燥させる際に用いられるＩＰＡベーパから昇降機構６４などを保護したり、昇降機構６４で発生するパーティクルがチャンバ２０内に侵入するのを防止するためのベローズである。
【００３２】
図５は、昇降機構６４を説明するために、図３をｇ方向から見た側面図である。昇降機構６４は、基台６５と、基台６５の上部に取り付けられ、上方に向けて延びたボールねじ機構６６と、基台６５に取り付けられ、内部にモータＭが設けられたモータ収容部６７とを備えている。ボールねじ機構６６は、鉛直方向に沿って長く形成されたボールねじ軸６８と、ボールねじ軸６８に取り付けられ、リニアガイド６９に沿って鉛直方向に移動自在な昇降テーブル７０とを含む。ボールねじ軸６８は、ボールねじ機構６６の上端部６６ａおよび下端部６６ｂに軸受７１および７２を介して回転自在に取り付けられている。昇降テーブル７０は、連結部７３を介して支持軸６３に連結されている。ボールねじ軸６８には、プーリ７４が取り付けられいる。プーリ７４には、モータＭの回転軸７５に取り付けられたプーリ７６との間に、ベルト７７が巻き掛けられている。
【００３３】
この構成により、モータＭの駆動力がベルト７７を介してボールねじ軸６６に伝達されるようになっている。その結果、昇降テーブル７０が上下方向に沿って移動するから、結局、支持軸６３が上下方向に移動する。これにより、リフタ６０が昇降する。その結果、ウエハガイド４０が昇降する。
図３および図４に戻って、貯留槽８０は、平面視においてほぼ矩形のもので、側壁８１、８２、８３および８４、ならびに底壁８５を有し、上面が開口している。貯留槽８０の底壁８５付近にはノズル８６が配置されている。ノズル８６には、図示しない純水用タンクから純水が導かれる純水供給路８７が連結されている。純水供給路８７の途中部には、純水供給弁８８が介装されている。この構成により、純水供給弁８８の開閉を制御することで、貯留槽８０に純水を供給することができる。
【００３４】
貯留槽８０の側壁８１〜８４の上辺には、所定間隔で所定深さのＶ字状のノッチ９０が複数個形成されている。この構成により、貯留槽８０に貯留されている純水をノッチ９０を介して貯留槽８０の外部にオーバーフローさせることができる。これにより、元々ウエハＷに付着していて純水洗浄処理中に純水中に溶けだした薬液やパーティクル等を貯留槽８０外に排出することができる。
【００３５】
チャンバ２０の底壁２５には、チャンバ２０外にまで延びたドレン排出路２６が連結されている。これにより、純水洗浄処理中に貯留槽８０からオーバーフローされた薬液やパーティクル等の溶けだした純水をチャンバ２０外に排出することができる。
また、貯留槽８０の底壁８５には、ドレン弁９１が介装されたドレン排出路９２が連結されている。この構成により、ドレン弁９１の開閉を制御することで、貯留槽８０に貯留されている純水を貯留槽８０の外部に排出することができる。これにより、純水洗浄処理後において使用済の純水を排出することができるようになっている。
【００３６】
収容空間１０５内の上部には、ウエハ配列方向ｂに沿って長く延びた２つのＩＰＡ管１４０が配置されている。ＩＰＡ管１４０には、ＩＰＡベーパをチャンバ２０内に供給するためのＩＰＡ吐出孔１４１が複数形成されている。ＩＰＡ吐出孔１４１からは、純水洗浄処理後の乾燥処理時においてＩＰＡベーパが吐出されるようになっている。一方、純水洗浄処理後においては、ウエハガイド４０が上位置に向けて上昇させられる。この上昇途中において、チャンバ２０内に供給されたＩＰＡベーパとウエハＷの表面に付着している水滴とが置換される。すなわち、ウエハＷ表面から水滴が除去されるとともに、ウエハＷ表面がＩＰＡベーパによって覆われる。
【００３７】
排出路２６の途中部には、排気管３０が連結されている。また、純水供給路８７は、純水排出弁９５が介装された純水排出路９６を介して、排気管３０に接続されている。排気管３０には、減圧ポンプ３１が接続されている。
減圧ポンプ３１は、乾燥処理時に駆動されるようになっている。この場合、チャンバ２０内の空気が排気管３０を介して吸引され、チャンバ２０内が減圧される。その結果、ウエハＷ表面を覆っているＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハＷを乾燥させることができる。
【００３８】
また、減圧ポンプ３１が駆動されると同時に、純水排出弁９５が開成される。その結果、ノズル８６から閉成状態にある純水供給弁８８に至る純水供給路８７内の純水が純水排出路９６を介して吸引される。これにより、純水供給路８７が乾燥されるようになっている。
ところで、チャンバ２０内の空気が吸引されるとき、もしもリップシール１２３のシール面が劣化していれば、チャンバ２０外からパーティクルを含む空気がチャンバ２０内に吸い込まれる。しかし、乾燥処理時にはウエハＷは完全に収容空間１０５に収められており、また、チャンバ２０外から吸い込まれてきた空気は遮蔽部１００の側壁１０１〜１０４に沿って収容空間１０５内を通らずに排気管３０に導かれるから、ウエハＷにパーティクルを含む空気が当たることはない。
【００３９】
図６は、保持溝５８の参考例に係る構成を示すために、保持板４６の上端付近を図４のｅ方向から見た正面図、図７は、保持溝５８の構成を示す斜視図、図８は、図６のVIII-VIII 断面図である。以下では、保持板４６に形成された保持溝５８を例にとって、図６ないし図８を参照しつつ、保持溝５８の構成について説明する。なお、以下の説明では、ウエハ配列方向ｂに直交する水平方向を奥行方向ｄと呼ぶことにする。
【００４０】
保持板４６の上端付近には、保持板４６の背面部１５３から正面部１５２に向けて傾斜したテーパ面１５５が形成されている。保持溝５８は、そのテーパ面１５５が形成されている箇所に、保持板４６の長手方向であるウエハ配列方向ｂに沿って連続的に形成されている。すなわち、保持溝５８のウエハ配列方向ｂに関する両側は、テーパ面となっている。
【００４１】
保持溝５８は、奥行方向ｄに沿って水平面に対して傾斜した溝底部１５０、および溝底部１５０から上方に向けて開くように対向する一対の傾斜面１５１を含むもので、正面側から見た場合に、各傾斜面１５１の傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂによってＶ溝が形成されている。
溝底部１５０は、一対の傾斜面１５１が交差して形成する谷線部であり、保持板４６の正面部１５２上の端部Ｐと、背面部１５３上であって、端部Ｐよりも上方に設定された端部Ｑとの間を結ぶ直線となっている。すなわち、溝底部１５０は、保持板４６の背面部１５３から正面部１５２に向けて下方に傾斜し、そのウエハ配列方向ｂに関する長さ幅（以下「溝底部１５０の幅」という。）は、ほぼ０である。
【００４２】
傾斜面１５１は、溝底部１５０を底辺とする三角形状のものである。すなわち、一対の傾斜面１５１の正面側から見て左側の一方は、端部Ｐおよび端部Ｑ、ならびに端部ＰおよびＱよりも上方の背面部１５３上の上端Ｒ１を頂点としている。この場合、端部Ｑと上端Ｒ１とを結ぶ線分が傾斜辺１５１ａに対応する。他方は、端部ＰおよびＱ、ならびに上端Ｒ１と同じ高さで、かつ上端Ｒ１に対してウエハ配列方向ｂに関して所定間隔だけずれた上端Ｒ２を頂点としている。この場合、端部Ｑと上端Ｒ２とを結ぶ線分が傾斜辺１５１ｂに対応する。
【００４３】
ウエハ保持チャック１２からウエハＷがウエハガイド４０に渡されるとき、ウエハＷは、保持溝５８に係合するように渡される。一方、溝底部１５０の幅は上述のとおりほぼ０である。この場合、一対の傾斜面１５１の各傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂによって形成されるＶ溝の幅は、その下端部において０となる。すなわち、ウエハＷの厚みｍよりも小さい値となる。したがって、ウエハＷは、当該ウエハＷの両面の周縁部がそれぞれ一対の傾斜面１５１の各傾斜辺１５１ａおよび１５１ｂに当接した状態となる。
【００４４】
ウエハＷの周縁部は円弧状になっているから、ウエハＷは保持溝５８に対して点接触する。そのため、水滴が付着している状態でウエハＷが保持されていて、当該水滴がウエハＷから流下した場合であっても、当該水滴は保持溝５８に溜まらずに、保持板４６の下方に排出される。より詳述すれば、純水洗浄処理が終了してウエハＷが純水から引き上げられた後においては、ウエハＷに多量の水滴が付着している。この付着している水滴は重力の作用によって流下する。この流下した水滴は、ウエハＷと保持溝５８とが点接触していることから、溝底部１５０に導かれる。その結果、当該水滴は下方に傾斜している溝底部１５０によって端部Ｐ側に導かれ、最終的に、保持板４６の下方に排出される。
【００４５】
以上のようにこの参考例によれば、保持溝５８の溝底部１５０の幅をウエハＷの厚みｍ未満とし、かつ溝底部１５０を水平面に対して傾斜させているから、溝底部１５０に流下してきた水滴が排出しやすくなっている。しかも、保持溝５８の両側はテーパ面１５５となっているから、隣接する保持溝５８の間に落下した水滴を排出しやすくなっている。したがって、ウエハＷが保持溝に線接触および面接触する従来の装置に比べて、液切れ性能を格段に向上できる。そのため、たとえば乾燥処理時にウエハＷに水滴が付着したままとなることがないから、ウォーターマークなどがウエハＷに形成されることはない。よって、高品質なウエハを提供できる。
【００４６】
図９は、本発明の第１実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図、図１０は、保持溝の構成を示す斜視図、および図１１は、図９のXI-XI 断面図である。なお、図９ないし図１１では、上記図６ないし図８と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
上記参考例では、保持溝５８を単一のＶ溝によって構成しているのに対して、この第１実施形態では、保持溝５８を、奥行方向ｄに関して互いにずれた第１Ｖ溝２００および第２Ｖ溝２２０によって構成している。
【００４７】
さらに詳述すれば、第１Ｖ溝２００は、奥行方向ｄに関する保持板４６の中央付近の端部Ｓと保持板４６の背面部１５３上の端部Ｔとの間に水平に形成された第１溝底部２０１、および第１溝底部２０１から上方に向けて開くように対向する一対の第１傾斜面２０２を含む。第１傾斜面２０２は、三角形状のもので、第１溝底部２０１の各端部ＳおよびＴ、ならびに各端部ＳおよびＴよりも上方に設定された背面部１５３上の上端Ｕ１およびＵ２をそれぞれ頂点としている。また、第１溝底部２０１の幅はほぼ０にされている。第２Ｖ溝２２０は、第１溝底部２０１の端部Ｓから保持板４６の正面部１５２上の端部Ｖまで下降する第２溝底部２２１、および第２溝底部２２１から上方に向けて開くように対向する一対の第２傾斜面２２２を含む。一対の第２傾斜面２２２は、三角形状のもので、第２溝底部２２０の各端部ＳおよびＶ、ならびに上端Ｕ１およびＵ２をそれぞれ頂点としている。
【００４８】
ウエハ保持チャック１２からウエハＷがウエハガイド４０に渡されるとき、ウエハＷは、第１Ｖ溝２００に係合するように渡される。一方、第１Ｖ溝２００の第１溝底部２０１の幅は上述のとおりほぼ０である。すなわち、ウエハＷの厚みｍよりも小さい値である。したがって、ウエハＷは、当該ウエハＷの両面の周縁部がそれぞれ第１傾斜面２０２に点接触した状態となる。そのため、水滴が付着している状態でウエハＷが保持され、当該水滴がウエハＷから流下した場合であっても、当該水滴は保持溝５８に溜まらずに、保持板４６の下方に排出される。すなわち、流下した水滴は、ウエハＷと保持溝５８とが点接触していることから、第１溝底部２０１に導かれる。そして、第１溝底部２０１から溢れ出した水滴は、背面部１５３またはその反対側の下方に傾斜している第２溝底部２２１に導かれ、最終的に、保持板４６の下方に排出される。
【００４９】
以上のようにこの第１実施形態では、ウエハＷが保持される第１Ｖ溝２００の第１溝底部２０１の幅をウエハＷの厚みｍ未満としているから、液切れ性能を格段に向上できる。
しかも、ウエハＷを辺ではなく面で保持しているから、上記参考例に比べて、ウエハＷとＶ溝とが当接する部分の強度が大きく、またウエハＷの保持安定性を向上できる。
【００５０】
図１２は、本発明の第２実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図、図１３は、保持溝の構成を示す斜視図、図１４は、図１２のXIV-XIV 断面図である。なお、図１２ないし図１４では、上記図６ないし図８と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
上記第１実施形態では、第１傾斜面２０２および第２傾斜面２２２の上端点を共通としているのに対して、この第２実施形態では、第１傾斜面２０２および第２傾斜面２２２の各上端点を異なる位置に設定している。すなわち、一対の第２傾斜面２２２の上端点は上記第１実施形態と同様に上端Ｕ１およびＵ２であるのに対して、一対の第１傾斜面２０２の上端点は端部Ｕ１およびＵ２よりも下方の背面部１５３上の上端Ｘ１およびＸ２とされている。また、これに関連して、第２傾斜面２２２は、第２溝底部２２１の両端部ＳおよびＶ、上端Ｕ１またはＵ２ならびに上端Ｘ１またはＸ２を頂点とする四角形状の面となる。
【００５１】
このように、この第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、液切れ性能を向上することができ、またウエハＷの保持安定性を向上できる。
図１５は、本発明の第３実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す断面図である。なお、図１５では、上記図１４と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００５２】
この第３実施形態の特徴は、上記第１または第２実施形態における保持溝５８の第１溝底部２０１に、背面部１５３に形成された横穴２５１と第１溝底部２０１とを連通し、かつ下方に向けて延びた複数の排水孔２５０が形成されている点である。この構成によれば、第１溝底部２０１に導かれてきた水滴を、第２溝底部２２１だけでなく、排水孔２５０および横穴２５１を介しても保持板４６の下方に排出することができるから、上記第２および第３実施形態に比べて、液切れ性能を一層向上できる。
【００５３】
なお、第１溝底部２０１ではなく、たとえば第２溝底部２２１に排水孔２５０を形成するようにしてもよく、また、排水孔２５０の代わりに溝を形成するようにしてもよい。
本発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、本発明をウエハガイド４０に設けられた保持溝５８に適用する場合について説明している。しかし、本発明は、たとえばウエハ保持チャック１２のチャック部１３に形成されている保持部１５に対しても、本発明を適用することができる。要は、ウエハＷを保持する構成として溝を有する部材であれば、本発明を適用することができる。
【００５４】
また、上記実施形態では、純水洗浄処理後に、ウエハＷを保持しているウエハガイド４０をリフタ６０によって上昇させ、これによりウエハＷを純水から引き上げ、乾燥処理を行う構成について本発明を適用する場合を例にとっている。しかし、本発明は、たとえば純水洗浄処理後に、ウエハガイド４０を上昇させないまま純水を貯留槽８０から排出し、この状態において乾燥処理を行うようにした構成に対しても適用することができる。要は、貯留槽８０に貯留されている純水とウエハＷを保持するウエハガイド４０とを相対的に移動させる構成に対して、本発明を適用することができる。
【００５５】
さらに、上記実施形態では、本発明を、薬液処理後に純水を用いて洗浄し、その後乾燥させる装置に適用する場合について説明している。しかし、本発明は、たとえば薬液にウエハＷを浸漬させてウエハＷに対して薬液処理を施す装置に対しても適用することができる。
さらにまた、上記実施形態では、基板としてウエハＷを適用する場合について説明している。しかし、基板としては、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板など他の各種の被処理基板を適用することができる。たとえば、液晶表示装置用ガラス基板であれば、ウエハＷと異なり、周縁部が直線状になっているから、線接触する状態で溝底部に接触する。しかし、従来の装置では、液晶表示装置用ガラス基板のような角型基板は面接触して保持されるから、従来の装置よりも液切れ性能を向上することができる。
【００５６】
その他、特許請求の範囲に記載された範囲において種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の基板処理装置である減圧乾燥装置を含むウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。
【図２】 ウエハ保持チャックを示す正面図である。
【図３】 減圧乾燥部の内部構成を薬液処理部が位置する側から見た断面図である。
【図４】 減圧乾燥部の内部構成をウエハ保持ロボットが位置する側から見た断面図である。
【図５】 昇降機構を示す側面図である。
【図６】 ウエハガイドの保持板に形成された保持溝の参考例に係る構成を示すために、図４をｄ方向から見た正面図である。
【図７】 図６の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図８】 図６のVIII-VIII 断面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図である。
【図１０】 図９の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図１１】 図９のXI-XI 断面図である。
【図１２】 本発明の第２実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す正面図である。
【図１３】 図１２の保持溝の構成を示す斜視図である。
【図１４】 図１２のXIV-XIV 断面図である。
【図１５】 本発明の第３実施形態の基板保持部材である保持板に形成された保持溝の構成を示す断面図である。
【図１６】 従来のウエハガイドを側方から見た図である。
【図１７】 従来のウエハガイドを上方から見た図である。
【図１８】 図１７を矢視方向ｆから見た図である。
【符号の説明】
１０ 減圧乾燥部
４０ ウエハガイド
５８ 保持溝
６０ リフタ
８０ 貯留槽
１５０ 溝底部
１５１ 傾斜面
１５５ テーパ面
２００ 第１Ｖ溝
２０１ 第１溝底部
２０２ 第１傾斜面
２２０ 第２Ｖ溝
２２１ 第２溝底部
２２２ 第２傾斜面
２５０ 排水孔
Claims (7)
- 奥行き方向に関して互いにずれた第１Ｖ溝および第２Ｖ溝を含むほぼＶ字状の保持溝を有し、
上記第１Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第１傾斜面と、この一対の第１傾斜面の交差部付近において基板の厚み未満の幅に形成された水平な第１溝底部とを含み、
上記第２Ｖ溝は、上方に向けて開くように対向する一対の第２傾斜面と、この第２傾斜面の交差部において上記第１溝底部から下降するように傾斜した第２溝底部とを含み、
上記一対の第１傾斜面にそれぞれ基板の両面の周縁部が当接することで、基板を保持するようにした基板保持部材。 - 水平面に対して傾斜したテーパ面を、上記保持溝の両側に有することを特徴とする請求項１に記載の基板保持部材。
- 上記第１傾斜面は、三角形状に形成されており、
上記第２傾斜面は、上記第１傾斜面の上端点と共通の上端点を有する三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材。 - 上記第１傾斜面および第２傾斜面は、各上端点を異なる位置に有するものであることを特徴とする請求項２記載の基板保持部材。
- 上記第１溝底部または第２溝底部に関連して、液体が流出可能な排出部をさらに有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板保持部材。
- 上記請求項１ないし５のいずれかに記載の基板保持部材と、
この基板保持部材に保持された基板を浸漬するための処理液が貯留される貯留槽と、
上記貯留槽に貯留された処理液に対して、上記基板保持部材に保持された基板を浸漬または引き上げるために、上記基板保持部材と処理液とを相対的に移動させる移動手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。 - 上記基板保持部材は、基板周縁部の少なくとも３箇所で基板を保持するものであることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
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