JP3748016B2

JP3748016B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP3748016B2
Application number: JP24299799A
Authority: JP
Inventors: 公二長谷川
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001068442A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などの基板をキャリアに収納した状態で、洗浄液や薬液などの処理液を使って基板に所要の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程などでは、半導体ウエハなどの基板をキャリアに収納した状態で薬液処理を施した後、基板を収納したキャリアのまま洗浄槽に浸漬したり、あるいは基板を収納したキャリアに洗浄液のシャワーを供給して洗浄処理を行っている。このような洗浄処理では、基板とキャリア内面との接触部分に洗浄液が行き渡りにくいので、前記接触部分を十分に洗浄しようとすると、洗浄処理時間が長くなったり、洗浄液の使用量が多くなるという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、特開昭５１−５１１６２号や特公昭５５−２９５７９号に開示された装置では、キャリアの底に開口を設けておくとともに、このキャリアの開口を通してキャリア内の基板を受け持ち支持する支持具を洗浄槽に設けている。基板を収納したキャリアがその洗浄槽の底部にまで沈められると、洗浄槽内の支持具がキャリア内の基板を受け持ち支持し、基板とキャリアとの間に隙間が生じる。この隙間に洗浄液が流入して基板とキャリアとの接触部分を洗浄するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開昭５１−５１１６２号や特公昭５５−２９５７９号の装置によっても次のような問題が生じる。
すなわち、洗浄槽に浸漬されたキャリアは洗浄槽の底部に接触した状態で継続支持されるので、キャリアと洗浄槽の底部との接触部分に洗浄液が行き渡りにくくなる。そのため、基板の洗浄効果は高められても、キャリアの洗浄（すなわち、キャリアに付着している薬液を洗浄液で置換すること）が不十分になる。洗浄後の基板は、それを収納するキャリアとともに、次の工程に移行して所要の処理を受けるので、キャリアに薬液が残留付着していると次工程で基板を汚染する原因になる。また、一般にキャリアは基板を定ピッチで並べる溝などが形成された入り組んだ構造をしているので、キャリアの全体に洗浄液を過不足なく行き渡らせるのは困難である。
【０００５】
同様の問題は基板の洗浄処理に限らず、基板をキャリアに収納した状態で複数の薬液槽に順に浸漬して処理するような薬液処理の場合にも生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板をキャリアに収納した状態で、処理液を使って基板に所要の処理を施す装置において、基板とキャリアとの接触部分だけでなく、キャリア全体にも処理液を十分に行き渡らせて置換効率を高めることができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板をキャリアに収納した状態で、処理槽内で処理液を使って基板に所要の処理を施す基板処理装置において、処理槽内に入れられたキャリア内の基板がキャリア内面から離れるように、処理槽内で基板を受け持ち支持する固定ガイドと、前記処理槽内に入れられたキャリアの特定箇所を受け持ち支持する固定支持機構と、前記処理槽内に入れられたキャリアの前記特定箇所とは別の箇所を受け持ち支持する昇降可能な可動支持機構と、を備えており、前記可動支持機構は、その上昇移動過程で前記固定支持機構からキャリアを受け取り、その下降移動過程で前記固定支持機構にキャリアを受け渡すことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記可動支持機構に支持されたキャリアの上昇移動過程で基板は前記固定ガイドからキャリアへ受け渡され、前記可動支持機構に支持されたキャリアの下降移動過程で基板はキャリアから前記固定ガイドへ受け渡されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置において、前記処理槽内に入れられたキャリアが前記固定支持機構に受け持ち支持された際に、前記固定ガイドは、前記処理槽内に入れられたキャリア内の基板がキャリア内面から離れるように、基板を受け持ち支持することを特徴とする。さらに請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記固定支持機構は、開口を有するベース部材を備え、前記固定ガイドは、前記開口を跨ぐように前記ベース部材の上面に対向配置された一対の板状部材を備え、前記可動支持機構は、前記開口を介して上昇移動することにより前記固定支持機構からキャリアを受け取ることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
請求項１に記載の発明によれば、基板を収納したキャリアが処理槽内に入れられると、固定ガイドがキャリア内の基板をキャリアの内面から離れるように受け持ち支持するので、基板とキャリアとの間に処理液が十分に行き渡る。また、固定支持機構と可動支持機構は、キャリアの異なる箇所を持ち変え支持しながら、キャリアを処理槽内で昇降させるので、キャリアの特定箇所がキャリア支持機構に接触し続けることがなく、キャリア全体にも処理液が十分に行き渡る。具体的には、固定支持機構がキャリアを受け持ち支持した状態で可動支持機構が上昇すると、その上昇過程で可動支持機構が固定支持機構からキャリアを受け取ることにより、キャリアと固定支持機構との間が離間して、この部分に処理液が行き渡る。また、可動支持機構が下降すると、可動支持機構から固定支持機構へキャリアが受け渡されることにより、キャリアと可動支持機構との間が離間して、この部分に処理液が行き渡る。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、可動支持機構がキャリアを上昇させている過程で、基板は固定ガイドからキャリアへ受け渡され、固定ガイドと基板とが接触し続けることがない。したがって、基板と固定ガイドとが接触する部分にも処理液が十分に行き渡る。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、処理槽内に入れられたキャリアが固定支持機構に受け持ち支持された際に、固定ガイドは、処理槽内に入れられたキャリア内の基板がキャリア内面から離れるように、基板を受け持ち支持するので、基板とキャリアとの間に処理液が十分に行き渡る。また、請求項４に記載の発明によれば、固定支持機構は、開口を有するベース部材を備え、固定ガイドは、開口を跨ぐようにベース部材の上面に対向配置された一対の板状部材を備え、可動支持機構は、開口を介して上昇移動することにより固定支持機構からキャリアを受け取るので、基板と固定ガイドとが接触する部分にも処理液が十分に行き渡るとともに、キャリアと可動支持機構との間にも処理液が行き渡る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明に係る基板処理装置の概略構成を示した破断正面図、図２はその破断側面図、図３は要部の斜視図である。
【００１４】
本実施例に係る基板処理装置は、半導体ウエハなどの基板Ｗを収納したキャリアＣに洗浄液（例えば、純水）を供給してキャリアＣとともに基板Ｗを洗浄する装置である。本装置は、基板Ｗを収納したキャリアＣが入れられる内側の処理槽１と、この処理槽１からオーバーフローした洗浄液を回収するための外槽２とを備えている。処理槽１および外槽２には、それぞれの槽内の洗浄液を排出するための排液管１ａ，２ａが設けられている。処理槽１の底部には槽内に洗浄液を供給するための洗浄液供給管３が配設されているとともに、その上部には槽内の基板ＷおよびキャリアＣに向けて洗浄液を噴射するための複数個のシャワーノズル４が上下２段にわたって配設されている。
【００１５】
例えば、待機状態において処理槽１は洗浄液で満たされてオーバーフローしている。この処理槽１に、前工程で薬液処理された基板ＷがキャリアＣに収納された状態で入れられる。続いて処理槽１内の洗浄液が排液管１ａを介して急速排水される。このときシャワーノズル４から洗浄液が噴射されて、基板Ｗの乾燥を防止するとともに、洗浄液の噴射力によって基板Ｗの洗浄効果が高められる。処理槽１内の処理液が排出されると、洗浄液供給管３およびシャワーノズル４から処理槽１内へ再び給水して基板Ｗの洗浄を行う。以上のような過程が所要回数繰り返されて、キャリアＣとともに基板Ｗが洗浄される。
【００１６】
次に、処理槽１内に設けられた本実施例の要部構成について説明する。
本装置は、処理槽１内に入れられたキャリアＣ内の基板ＷがキャリアＣの内面から離れるように、処理槽１内で基板Ｗを受け持ち支持する固定ガイド５と、処理槽１内に入れられたキャリアＣの異なる箇所を交互に受け持ち支持しながら、キャリアＣを処理槽１内で昇降させるキャリア支持機構６とを備えている。
【００１７】
具体的にはキャリア支持機構６は次のように構成されている。
処理槽１の底面に、中央部が矩形状にくり抜かれたベース板７が支柱８を介し取付け支持されている。このベース板７の上面の４箇所にガイトピン９が設けられている。一方、キャリアＣの一対の脚部Ｃａには、その底面両端部にガイド孔Ｃｂが開けられており、キャリアＣがベース板７に載置されたときに、ガイトピン９がガイド孔Ｃｂに嵌合して、キャリアＣを位置決め案内するようになっている。さらに処理槽１の底面には、防水構造の一対のエアーシリンダ１０が配設されており、これらのエアーシリンダ１０の各ロッドに、キャリアＣの脚部Ｃａの中央部を受け持ち支持する支持ブロック１１がそれぞれ取付けられている。支持ブロック１１は、上向きに開口した断面「コ」の字形状であって、その上端部は長手方向に鉤状に切り欠かれて、キャリアＣの短手方向の動きを規制するようになっている。なお、キャリアＣの脚部両端部を支える上述したベース板７およびガイトピン９は、本発明における固定支持機構に相当する。また、キャリアＣの脚部中央部を支えてキャリアＣを昇降させるエアーシリンダ１０および支持ブロック１１は、本発明における可動支持機構に相当する。
【００１８】
固定ガイド５は、ベース板７の開口７ａを長手方向に跨ぐようにベース板７の上面に対向配置された一対の板状部材から構成されている。この固定ガイド５の上端には、キャリアＣ内に定ピッチで収納された基板Ｗを下からそれぞれ受け持ち支持する複数個の溝５ａが形成されている。
【００１９】
次に上述した構成を備えた実施例装置の動作を図４を参照して説明する。
前工程で薬液処理を受けた基板ＷがキャリアＣに収納された状態（図４（ａ）参照）で、図示しない搬送ロボットなどによって処理槽１に搬入される。処理槽１内に入れられたキャリアＣは処理槽１内を下降して、その脚部底面のガイド孔Ｃｂがベース板７のガイトピン９に嵌合するようにベース板７上に置かれる。キャリアＣの下降移動の過程で、ベース板７に立設された固定ガイド５がキャリアＣの底部開口に嵌入することにより、キャリアＣ内の基板Ｗが固定ガイド５に受け渡され、各基板Ｗは固定ガイド５の溝５ａによって案内支持される。その結果、図４（ｂ）に示すように、基板ＷがキャリアＣの内面から離れて、基板Ｗの周縁とキャリアＣの内面との間に間隙Ｇ０ができる。この間隙Ｇ０に洗浄液が行き渡るので、基板Ｗの周縁部に薬液が残留することなく基板Ｗが効果的に洗浄処理される。
【００２０】
同じく図４（ｂ）に示すように、キャリアＣがベース板７に置かれた状態において、ベース板７に支持されているキャリアＣの脚部両端以外の箇所（脚部中央部）は、支持ブロック１１との間に間隙Ｇ１が介在している。この間隙Ｇ１の部分に洗浄液が行き渡ることにより、キャリアＣの脚部中央に薬液が残留することなくキャリアＣが洗浄処理される。
【００２１】
キャリアＣがベース板７に置かれた後、一対のエアーシリンダ１０が同期して駆動されることにより、一対の支持ブロック１１が同時に上昇移動する。支持ブロック１１の上昇過程で、キャリアＣがベース板７から支持ブロック１１に受け渡されて、キャリアＣの脚部中央部が支持ブロック１１によって支持される。キャリアＣが支持ブロック１１とともに上昇することにより、キャリアＣの脚部両端部とベース板７との間に間隙Ｇ２ができる。この間隙Ｇ２の部分に洗浄液が行き渡ることにより、キャリアＣの脚部底面の中央部分に薬液が残留することなくキャリアＣが洗浄処理される。
【００２２】
キャリアＣが支持ブロック１１ととにもさらに上昇すると、図４（Ｃ）に示すように、固定ガイド５に受け持ち支持されていた基板ＷがキャリアＣに受け渡されることにより、固定ガイド５と基板Ｗとの間に間隙Ｇ３ができる。この間隙Ｇ３の部分にも洗浄液が行き渡ることにより、基板Ｗと固定ガイド５との接触部分の洗浄効果が高められる。
【００２３】
支持ブロック１１が上限位置に達すると、一対のエアーシリンダ１０が同期して収縮作動することにより、支持ブロック１１が下降する。その結果、上述した支持ブロック１１の上昇過程とは逆の順序で、まず、キャリアＣ内の基板Ｗが固定ガイド５に受け渡され、続いてキャリアＣがベース板７に受け渡された後、支持ブロック１１が下限位置に戻る。
【００２４】
基板Ｗの洗浄処理の間、以上のようなキャリアＣの昇降動を適宜の回数繰り返し行うことにより、基板Ｗの周縁部の特定箇所がキャリアＣの内面や固定ガイド５に接触し続けることが回避されるので、基板Ｗの全体を良好に洗浄することができる。また、キャリアＣもベース板７と支持ブロック１１によって、脚部底面の両端部と中央部とが交互に受け持ち支持されるので、キャリアＣの脚部底面の特定箇所がベース板７や支持ブロック１１に接触し続けることがなく、キャリアＣの全体を良好に洗浄することができる。しかも、キャリアＣは洗浄処理中に昇降動するので、キャリアＣの内面の多数の溝など、入り組んだところにも洗浄液が隈なくに行き渡り、キャリアＣの洗浄効果を一層高めることができる。
【００２５】
本発明は上述した実施例に限らず、次のように変形実施することもできる。
（１）上述した実施例では、基板Ｗと固定ガイド５との間に間隙Ｇ３ができる程度にまでキャリアＣの昇降ストロークを長めに設定したが、基板Ｗと固定ガイド５との間は必ずしも離間させる必要はない。固定ガイド５はキャリアＣとは異なり、通常は基板Ｗに対する接触部分が極めて小さく、また固定ガイド５自体の構造も入り組んでいないので、基板Ｗとの接触部分に薬液が行き渡りやすいからである。
【００２６】
（削除）
【００２７】
（２）実施例では、複数枚の基板ＷをキャリアＣに収納して処理するように構成したが、本発明は一枚の基板をキャリアに収納して処理する場合にも適用することができる。
【００２８】
（３）実施例では、シャワーノズルを備えた洗浄処理装置を例に採ったが、本発明はこのようなシャワーノズルを備えていない通常の浸漬式の洗浄処理装置にも適用することができる。
【００２９】
（４）本発明は上述したような洗浄処理に限らず、前工程で薬液処理された基板ＷをキャリアＣに収納した状態で、別の薬液で処理するような基板処理装置にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、基板がキャリア内面から離れるように固定ガイドが基板を受け持ち支持するとともに、固定支持機構と可動支持機構とによってキャリアの異なる箇所を持ち変え支持しながら可動支持機構がキャリアを昇降させるので、基板とキャリアとの接触部分だけでなく、キャリアの全体にも処理液が行き渡り、基板やキャリアに付着していた薬液を残留させることなく処理液で置換することができる。また、処理槽内でキャリアを昇降移動させているので、入り組んだ構造のキャリアであっても、処理液の置換効率を高めることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、可動支持機構がキャリアを上昇させている過程で、固定ガイドからキャリアへ基板が受け渡されて、基板が固定ガイドから離れるので、基板と固定ガイドとの間にも処理液を十分に行き渡らせることができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、基板とキャリアとの間に処理液を十分に行き渡らせることができ、また、請求項４に記載の発明によれば、基板と固定ガイドとが接触する部分にも処理液が十分に行き渡らせることができるとともに、キャリアと可動支持機構との間にも処理液を行き渡らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施例の破断正面図である。
【図２】実施例装置の破断側面図である。
【図３】実施例装置の要部構成を示すの斜視図である。
【図４】実施例装置の動作説明に供する図である。
【符号の説明】
１…処理槽
３…洗浄液供給管
４…シャワーノズル
５…固定ガイド
６…キャリア支持機構
７…ベース板
９…ガイトピン
１０…エアーシリンダ
１１…支持ブロック
Ｗ…基板
Ｃ…キャリア

Claims

基板をキャリアに収納した状態で、処理槽内で処理液を使って基板に所要の処理を施す基板処理装置において、
処理槽内に入れられたキャリア内の基板がキャリア内面から離れるように、処理槽内で基板を受け持ち支持する固定ガイドと、
前記処理槽内に入れられたキャリアの特定箇所を受け持ち支持する固定支持機構と、
前記処理槽内に入れられたキャリアの前記特定箇所とは別の箇所を受け持ち支持する昇降可能な可動支持機構と、を備えており、
前記可動支持機構は、その上昇移動過程で前記固定支持機構からキャリアを受け取り、その下降移動過程で前記固定支持機構にキャリアを受け渡すことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記可動支持機構に支持されたキャリアの上昇移動過程で基板は前記固定ガイドからキャリアへ受け渡され、前記可動支持機構に支持されたキャリアの下降移動過程で基板はキャリアから前記固定ガイドへ受け渡されることを特徴とする基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記処理槽内に入れられたキャリアが前記固定支持機構に受け持ち支持された際に、前記固定ガイドは、前記処理槽内に入れられたキャリア内の基板がキャリア内面から離れるように、基板を受け持ち支持することを特徴とする基板処理装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記固定支持機構は、開口を有するベース部材を備え、
前記固定ガイドは、前記開口を跨ぐように前記ベース部材の上面に対向配置された一対の板状部材を備え、
前記可動支持機構は、前記開口を介して上昇移動することにより前記固定支持機構からキャリアを受け取ることを特徴とする基板処理装置。