JP3922852B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純粋等の洗浄液によって洗浄し、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去するウエハ洗浄装置や、Ｎ２ガス等の不活性ガスや揮発性および親水性の高いＩＰＡ蒸気等によってウエハから液滴を取り除いてウエハを乾燥させるウエハ乾燥装置が使用されている。これらの洗浄装置および乾燥装置としては、複数枚の半導体ウエハをウエハ洗浄室やウエハ乾燥室内に収納してバッチ式に処理するものが知られている。
【０００３】
これらのうち、バッチ式のウエハ洗浄装置およびウエハ乾燥装置のうち、前者については、例えば米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号、第５２３２３２８号等に開示されている。
【０００４】
従来、この種のバッチ式洗浄装置では、ウエハ搬送アームが半導体ウエハを洗浄装置のウエハ洗浄室内に搬送するが、通常、ウエハ搬送アームは、ウエハチャックと呼ばれる一対の把持部材を有しており、このウエハチャックにより複数枚の半導体ウエハを一括して把持するように構成されている。一方、ウエハ洗浄室には、横型のロータを回転可能に設け、このロータに架設された保持部材によってウエハ搬送アームによって搬送されてきた半導体ウエハが保持され、ウエハ洗浄室内に収納される。
【０００５】
具体的には、上記米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号に記載されたウエハ洗浄装置では、ウエハ洗浄室の前面側（ウエハ搬送アームが移動してきた際にウエハ搬送アームと対向する面）に設けられた搬入出口を介して、ウエハ搬送アームのウエハチャックをウエハ洗浄槽の前方側（ロータの前方側）からウエハ洗浄室内に進入させ、このウエハチャックに把持された半導体ウエハをロータに渡したり、ロータに保持された半導体ウエハをウエハチャックにより受け取るようになっている。
【０００６】
また、図２１に示すようなウエハ洗浄装置２００も知られている。このウエハ洗浄装置２００は、ウエハ洗浄室２０１を形成するウエハ洗浄槽２０２を有し、半導体ウエハＷを保持可能かつ回転可能に設けられたロータ２０５を洗浄槽２０２の前方側に形成されたウエハ搬入出口２０３から進出退入可能とし、ロータ２０５をウエハ洗浄槽２０２から進出させた状態で、ロータ２０５と搬送アームのウエハチャック２０９ａ，２０９ｂとの間で半導体ウエハＷの受け渡すことが可能となっている。なお、参照符号２０７はロータ２０５を進出退避させ、回転させる駆動機構であり、２０８は回転軸である。
【０００７】
また、バッチ式のウエハ乾燥装置としては、例えば特開平６−１１２１８６号公報に開示されたものが知られている。この装置では、ウエハ乾燥室を形成するウエハ乾燥槽の上面に搬入出口を設け、ウエハ乾燥室内に横型のロータを設けており、このロータに半導体ウエハを移載するウエハハンドを着脱自在に取り付け、かつ、このウエハハンドを昇降自在に構成している。そして、搬入出口を介してウエハ搬送槽の上方にウエハハンドが上昇し、この上昇したウエハハンドとウエハ搬送アームとの間で半導体ウエハの受け渡しが行われる。このような装置により乾燥を行う場合、まずウエハ搬送アームからウエハハンドに半導体ウエハを移載した後、ウエハハンドが下降してウエハをウエハ乾燥室内に収納する。次いで、ウエハを移載したままウエハハンドをロータに装着させることによりロータにウエハを保持させ、その状態で乾燥を行う。乾燥後、ロータから離脱したウエハハンドがウエハ乾燥槽の上方に上昇し、ウエハ搬送アームに乾燥後のウエハを把持させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号に開示されたウエハ洗浄装置では、ウエハ洗浄室内に、進入してきたウエハチャックを開閉させるだけの十分なスペースを設ける必要があり、その分、ウエハ洗浄室が大型化してしまう。また、ウエハ洗浄室の限られたスペースの中でウエハチャックを開閉させるため、ウエハ洗浄槽の内壁等に衝突しないように、ウエハチャックの動作を注意深く制御する必要があり、そのため、ウエハ搬送アームの動作が複雑化し、その動作制御プログラム等も複雑なものとならざるを得ない。図２１に示すウエハ洗浄装置２００では、限られたスペースの中でウエハチャックを開閉させる必要はないが、ウエハチャック２０９ａ，２０９ｂとロータ２０５の保持部材２０６とが互いに衝突しないように制御しなければならず、やはり動作制御プログラム等が複雑なものとなってしまう。
【０００９】
また、特開平６−１１２１８６号に開示されたウエハ搬送装置では、ウエハの搬入、乾燥、搬出の間、一貫してウエハハンドが半導体ウエハに接触した状態となっているので、パーティクル等がウエハハンドに付着して残存していると、このパーティクルがウエハに再付着してしまい、乾燥後のウエハを汚染するおそれがある。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板の処理空間が大型化することなく、かつ基板の搬入出を容易に行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。また、これに加えて基板の汚染が生じ難い基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能な処理チャンバーと、
前記処理チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて下方から前記基板保持手段に搬入して保持させ、基板保持手段にある複数の基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、
基板処理が行われる際には、複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段が前記処理チャンバーに収容されるとともに、前記基板移動機構が前記処理チャンバー外に移動され、
前記処理チャンバーは、前記基板保持手段を囲繞する処理位置と、前記基板保持手段から離隔した退避位置との間で移動可能であることを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１５】
上記本発明の第１観点において、前記基板移動機構により上方に押し上げられた複数の基板が基板保持手段に当接した際に基板に所定以上の圧力が付与されることを防止する緩衝機構をさらに具備することが好ましい。この場合に、前記緩衝機構は、前記基板移動機構の基板載置部を支持するシリンダーと、基板に付与される圧力を検知する圧力検知部と、この圧力検知部が検知した圧力が所定値を超えた際にシリンダー内の圧力媒体を放出する制御機構とを有するものとすることができる。
【００１７】
上記本発明の第１の観点において、前記処理チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記処理チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すように構成することができる。この場合に、前記処理チャンバーは、前記処理チャンバーを処理位置から退避位置へ移動する際に、処理液の落液を防止する落液防止機構をさらに有するように構成することができる。そして、前記処理チャンバーが、処理位置にある時には側壁に当接した状態であり、前記落液防止機構は、処理液を受ける受け部材と、該受け部材を前記側壁に対して付勢するばね部材とを有する構成とすることができる。
【００１８】
上記本発明の第１の観点において、前記処理チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記処理チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能な内側チャンバーをさらに有していてもよく、この場合には、前記内側チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記内側チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すように構成することができる。また、前記基板保持手段を回転させる回転機構をさらに具備するように構成することもできる。
【００１９】
上記本発明の第１の観点において、前記基板保持手段は、基板を係止する係止機構と、係止機構により係止された基板を保持する保持機構とを有するように構成することができる。この場合に、前記基板保持手段は、前記保持機構を保持状態と保持解除状態との間で切り換える切換手段をさらに有することが好ましい。
【００２０】
本発明の第２の観点によれば、複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、
前記外側チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーと、
前記外側チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、前記外側チャンバーおよび内側チャンバーを退避させた状態で、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて前記基板保持手段に保持させ、基板保持手段にある基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、前記外側チャンバーまたは前記内側チャンバー内で前記基板保持手段に保持された基板に対して所定の処理を施すことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００２１】
上記本発明の第１の観点および第２の観点において、前記基板収納容器を載置する容器載置部をさらに有し、前記容器搬送機構は、前記容器載置部と前記容器待機部との間で前記基板収納容器を搬送するように構成することができる。また、複数の基板収納容器が載置可能であるとともに、前記基板収納容器の搬入出を行う容器搬入出部と、この容器搬入出部と前記容器載置部との間で容器を移送する容器移送機構とをさらに有するように構成することもできる。
【００２２】
上記本発明の第１の観点および第２の観点において、前記基板移動機構は、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有するように構成することができる。
【００２５】
本発明の第３の観点によれば、複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から前記基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段をチャンバーで包囲して、その中で基板を処理する工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記チャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００２７】
本発明の第４の観点によれば、複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第１のチャンバーで包囲して、その中で基板に第１の処理を施す工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第２のチャンバーで包囲して、その中で基板に第２の処理を施す工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記第１および第２のチャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００２８】
上記本発明の第４の観点において、前記第１の処理を液処理とし、前記第２の処理を乾燥処理とすることができる。また、前記基板保持手段が前記第１のチャンバーで包囲された状態で基板に前記第１の処理を施した後、前記第１のチャンバーを退避させて前記基板保持手段を露出させ、前記第１のチャンバーの外側に位置する前記第２チャンバー内で前記第２の処理を施す構成とすることができる。
【００２９】
上記本発明の第３、第４の観点において、前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の後、前記基板保持部材を前記基板処理部の下方へ移動させ、その状態で基板の処理を行うことが好ましい。
【００３３】
上記本発明の第１の観点によれば、処理チャンバー外であって基板保持手段の下方位置に基板収納容器を待機可能な容器待機部を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を上方に押し上げて下方から基板保持手段に搬入して保持させ、基板保持手段にある複数の基板を降下させて容器待機部の基板収納容器に収納させるので、基板を基板把持手段により把持して処理チャンバー内へ進入させる必要がない。このため、処理チャンバー内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、基板の処理空間を大型化することがない。また、基板の受け渡しは、処理チャンバー外であって基板保持手段の下方位置に設けられた容器待機部で行い、従来のように容器内の限られたスペース内で行う必要がなく、かつ基板保持手段への基板の搬入出は基板移動機構の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、処理チャンバー内の基板保持手段に対する基板の搬入出を極めて容易に行うことができる。さらに、容器待機部において、基板移動機構により基板収納容器に対する基板の搬入出を行うことが可能であるから、基板収納容器から基板を取り出したり容器に基板を収納する機構およびこのような機構からの基板搬送機構を別個に設けることが不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００３４】
上記本発明の第２の観点によれば、上記本発明の第１の観点の構成に加えて、基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、外側チャンバー内で保持手段を囲繞する処理位置と外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーとを備えているので、内側チャンバーを移動させることにより、外側チャンバー内での液処理および内側チャンバー内での液処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い液処理を実現することができるといった効果が付加される。
【００３５】
また、上記のように、基板移動機構を、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有する構成とすることにより、処理前の基板を載置する場合と処理後の基板を載置する場合とで基板の載置位置を異ならせることができ、処理前の基板にパーティクル等が付着していたとしても、処理後の基板を汚染させるおそれが小さい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明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、本発明を半導体ウエハの搬入、洗浄、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理装置に適用した場合について説明する。
【００３７】
図１は本実施形態に係る洗浄処理装置の斜視図であり、図２はその平面図である。これらの図に示すように、洗浄処理装置１は、ウエハＷを収納可能なキャリア（基板収納容器）Ｃの搬入出が行われるイン・アウトポート（容器搬入出部）２と、ウエハＷに対して洗浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、イン・アウトポート２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、洗浄処理ユニット３に対してキャリアＣの搬入出を行うためのステージ部４と、キャリアＣを洗浄するキャリア洗浄ユニット５と、複数のキャリアＣをストックするキャリアストックユニット６とを備えている。なお、参照符号７は電源ユニットであり、８はケミカルタンクボックスである。
【００３８】
イン・アウトポート２は、４個のキャリアＣを載置可能な載置台１０と、キャリアＣの配列方向に沿って形成された搬送路１１を移動可能に設けられ、載置台１０のキャリアＣをステージ部４に搬送し、かつステージ部４のキャリアＣを載置台１０に搬送するためのキャリア搬送機構１２とを有している。キャリアＣ内には例えば２６枚のウエハＷが収納可能となっており、キャリアＣはウエハＷの面が鉛直に配列されるように配置されている。
【００３９】
ステージ部４は、キャリアＣを載置するステージ１３を有しており、イン・アウトポート２からこのステージ１３に載置されたキャリアＣがシリンダを用いたキャリア搬送機構（詳細は後述する）により洗浄処理ユニット３内に搬入され、洗浄処理ユニット３内のキャリアＣがこのキャリア搬送機構によりステージ１３に搬出される。
【００４０】
なお、ステージ１３には、載置台１０からキャリア搬送機構１２のアームを回転させてキャリアＣが載置されるため、載置台１０とは逆向きにキャリアＣが載置される。このため、ステージ１３にはキャリアＣの向きを戻すための反転機構（図示せず）が設けられている。
【００４１】
ステージ部４と洗浄処理部３との間には仕切壁１４が設けられており、仕切壁１４には搬入出用の開口部１４ａが形成されている。この開口部１４ａはシャッター１５により開閉可能となっており、処理中にはシャッター１５が閉じられ、キャリアＣの搬入出時にはシャッター１５が開けられる。
【００４２】
キャリア洗浄ユニット５は、キャリア洗浄槽１６を有しており、後述するように洗浄処理部３においてウエハＷが取り出されて空になったキャリアＣが洗浄されるようになっている。
【００４３】
キャリアストックユニット６は、洗浄前のウエハ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を載置台１０に載置したり、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を内蔵している。
【００４４】
次に、洗浄処理ユニット３について説明する。図３は洗浄処理ユニット３の内部を示す断面図、図４および図５は洗浄処理ユニットの洗浄処理部を示す断面図であり、図４は内側チャンバー２７を外側チャンバー２６の外部に出した状態、図５は外側チャンバー２６の内部に内側チャンバー２７を配置した状態を示している。また、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００４５】
洗浄処理ユニット３の内部には、図３に示すように、洗浄処理部２０と、洗浄処理部２０の直下にキャリアＣを待機させるキャリア待機部３０と、キャリア待機部３０に待機されたキャリアＣ内の複数のウエハＷを押し上げて処理部２０に移動させ、かつ処理部２０の複数のウエハＷを保持してキャリア待機部３０のキャリアＣに収納させるためのウエハ移動機構４０とが設けられている。
【００４６】
洗浄処理部２０は、ウエハＷのエッチング処理後にレジストマスク、エッチング残渣であるポリマー層等を除去するものであり、鉛直に設けられた支持壁１８と、回転軸２３ａを水平にして支持壁１８に固定されたモータ２３と、モータ２３の回転軸２３ａに取り付けられたロータ２４と、モータ２３の回転軸２３ａを囲繞する円筒状の支持筒２５と、支持筒２５に支持され、ロータ２４を囲繞するように構成される外側チャンバー２６と、外側チャンバー２６の内側に配置された状態で薬液処理を行う内側チャンバー２７とを有している。
【００４７】
ロータ２４は、鉛直にされた複数（例えば２６枚）のウエハＷを水平方向に配列した状態で保持可能となっており、このロータ２４は、モータ２３によって回転軸２３ａを介して、後述する係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂによって係止され、ウエハ保持部材８３ａ，８３ｂにより保持された複数のウエハＷとともに回転されるようになっている。
【００４８】
外側チャンバー２６は円筒状をなし、洗浄処理位置（図３の二点鎖線）と支持筒２５の外側の退避位置（図３の実線）との間で移動可能に構成されており、ウエハＷの搬入出時には図３に示すように退避位置に位置される。また、図４に示すように、外側チャンバー２６が洗浄処理位置にあり、内側チャンバー２７が退避位置にある際には、外側チャンバー２６と、モータ２３側の垂直壁２６ａと、先端側の垂直壁２６ｂとで処理空間５１が形成される（図４参照）。垂直壁２６ａは支持筒２５に取り付けられており、支持筒２５と回転軸２３ａとの間にはベアリング２８が設けられている。また、垂直壁２６ａと支持筒２５の先端部はラビリンスシール２９によりシールされており、モータ２３で発生するパーティクル等が処理空間５１に侵入することが防止されている。なお、支持筒２５のモータ２３側端部には外側チャンバー２６、内側チャンバー２７を係止する係止部材２５ａが設けられている。
【００４９】
内側チャンバー２７は外側チャンバー２６よりも径が小さい円筒状をなし、図５に示す洗浄処理位置と図３、図４に示す支持筒２５の外側の退避位置との間で移動可能に構成されており、ウエハＷの搬入出時には外側チャンバー２６とともに退避位置に位置される。また、図５に示すように内側チャンバー２７が洗浄処理位置にある際には、内側チャンバー２７と、垂直壁２６ａ，２６ｂとで処理空間５２が形成される。なお、処理空間５１および処理空間５２は、シール機構により密閉空間とされる。
【００５０】
処理空間５１の上端近傍部分には、多数の吐出口５３を有する２本の吐出ノズル５４（図６参照）が垂直壁２６ｂに取り付けられた状態で水平方向に沿って配置されている。吐出ノズル５４からは、図示しない供給源から供給された純水、ＩＰＡ、Ｎ２ガス、各種薬液が吐出可能となっている。
【００５１】
処理空間５２の上端近傍には、多数の吐出口５５を有する２本の吐出ノズル５６が内側チャンバー２７に取り付けられた状態で水平方向に沿って配置されている。吐出ノズル５６からは、図示しない供給源から供給された各種薬液、純水、ＩＰＡが吐出可能となっている。また、図６に示すように、吐出ノズル５６の近傍には、吐出ノズル５６と同様の構成を有するＮ２ガスを吐出する吐出ノズル５７が配置されている。
【００５２】
上記先端側の垂直壁２６ｂの下部には、図４の状態において処理空間５１から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを排出する第１の排液ポート６１が設けられており、第１の排液ポート６１の上方には図５の状態において処理空間５２から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを排出する第２の排液ポート６２が設けられている。また、第１の排液ポート６１および第２の排液ポート６２には、それぞれ第１の排液管６３および第２の排液管６４が接続されている。
【００５３】
また、垂直壁２６ｂの上部には、図４の状態において処理空間５１を排気する第１の排気ポート６５が設けられており、第１の排気ポート６５の下方には図５の状態において処理空間５２を排気する第２の排気ポート６６が設けられている。また、第１の排気ポート６５および第２の排気ポート６６には、それぞれ第１の排気管６７および第２の排気管６８が接続されている。
【００５４】
ロータ２４は、図７に示すように、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤７０ａ、７０ｂと、これら円盤７０ａ，７０ｂに架設された、それぞれ左右対をなす、第１の係止部材７１ａ，７１ｂと、第２の係止部材７２ａ、７２ｂと、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ、７２ｂにより係止されたウエハＷを下方から保持する一対の保持機構７３ａ，７３ｂとを備えている。
【００５５】
第１の係止部材７１ａ，７１ｂ、および第２の係止部材７２ａ、７２ｂには、複数の溝７５を有し、これらの溝７５にウエハＷの周縁が挿入された状態でウエハＷを係止するように構成されている。なお、これら係止部材のいずれかには圧力センサーが取り付けられており、ウエハＷがロータ２４に搬入される際の押しつけ圧力を把握することができるようになっている。
【００５６】
保持機構７３ａは、洗浄処理部２０の前面側に配置された円盤７０ａの内面に配置されたアーム８０ａと、その外面に配置されたバランスウエイト８１ａと、背面側に配置された円盤７０ｂの内面に配置されたアーム８４ａと、その外面に配置されたバランスウエイト８５ａと、アーム８０ａおよび８４ａを連結する保持部材８３ａを有している。アーム８０ａおよびバランスウエイト８１ａは円盤７０ａを貫通する回動軸により連結され、アーム８４ａおよびバランスウエイト８５ａは円盤７０ｂを貫通する回動軸により連結されている。
【００５７】
保持機構７３ｂは保持機構７３ａと同様に、円盤７０ａの内面に配置されたアーム８０ｂと、その外面に配置されたバランスウエイト８１ｂと、円盤７０ｂの内面に配置されたアーム８４ｂと、その外面に配置されたバランスウエイト８５ｂと、アーム８０ｂおよび８４ｂを連結する保持部材８３ｂを有している。アーム８０ｂおよびバランスウエイト８１ｂは円盤７０ａを貫通する回動軸により連結され、アーム８４ｂおよびバランスウエイト８５ｂは円盤７０ｂを貫通する回動軸により連結されている。
【００５８】
これら保持機構７３ａ，７３ｂの保持部材８３ａ，８３ｂにはウエハＷの周縁が挿入される複数の溝８６が形成されている。また、円盤７０ａ，７０ｂの外面には、保持機構７３ａ，７３ｂを閉じる際にバランスウエイト８１ａ，８１ｂ，８５ａ，８５ｂをロックするロックピン８７が設けられている。このロックピン８７は、バランスウエイト８１ａ，８１ｂ，８５ａ，８５ｂが必要以上に外側へ開いてこれらがチャンバー壁に当たることを防止するたのストッパとしても機能する。さらに、バランスウエイト８５ａ，８５ｂには、図８に示すように、それぞれ後述する切換部材９２ａ，９２ｂの溝９３ａ，９３ｂに挿入される突起部８８ａ，８８ｂが設けられ、後述する切換部材９２ａ，９２ｂの動作に寄与する。
【００５９】
図９に示すように、モータ２３側の垂直壁２６ａには、円周状のガイド溝９０が形成されており、このガイド溝９０の途中の保持機構７３ａ，７３ｂに対応する位置に円形の開口部９１ａ，９１ｂが形成されている。そして、この開口部９１ａ，９１ｂに円柱状をなす切換部材９２ａ，９２ｂがそれぞれθ方向に回転自在に挿入されている。これら切換部材９２ａ，９２ｂの前面には、それぞれ溝９３ａ，９３ｂが形成されており、これら溝９３ａ，９３ｂは切換部材９２ａ，９２ｂを回動させることにより、前記ガイド溝９０に連続した状態（図１１参照）と、ガイド溝９０に連続しない状態（図１０参照）とで切換可能となっている。上述したように、溝９３ａ，９３ｂには、バランスウエイト８５ａ，８５ｂに設けられた突起部８８ａ，８８ｂが挿入されており、切換部材９２ａ，９２ｂの回動動作により、バランスウエイト８５ａ，８５ｂを介して保持機構７３ａ，７３ｂを保持状態と解除状態との間で切り換えることが可能となっている。
【００６０】
切換部材９２ａ，９２ｂを回動させて、図１０に示すように溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続せず、バランスウエイト８５ａ，８５ｂが垂直姿勢となった際には、保持機構７３ａ，７３ｂが図７の実線で示す保持解除状態となる。
【００６１】
一方、切換部材９２ａ，９２ｂを図１１に示すように、それぞれ溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続するようにしてバランスウエイト８５ａ，８５ｂを上側が開いた状態とすることにより、保持機構７３ａ，７３ｂが図７の二点鎖線で示す閉じた状態、すなわちウエハＷを保持する保持状態となる。このように保持機構７３ａ，７３ｂが保持状態の時には、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂにより係止された複数、例えば２６枚のウエハＷが保持部材８３ａ，８３ｂによって下方から保持されているとともに、ガイド溝９０が連続することにより、突起部８８ａ，８８ｂがガイド溝９０に沿って移動可能となり、保持状態を保ったままロータ２４を回転させることができる。
【００６２】
なお、保持機構７３ａ，７３ｂがウエハを保持した状態では、図６に示すように、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂおよび保持部材８３ａ，８３ｂによりウエハＷが固定されることとなるが、これらは保持部材８３ａの保持位置と係止部材７１ａ，７２ｂの係止位置とで形成される三角形Ｔ１、および保持部材８３ｂの保持位置と係止部材７１ｂ，７２ａの係止位置とで形成される三角形Ｔ２はいずれも鋭角三角形となるような位置関係で配置されている。
【００６３】
キャリア待機部３０は、図３に示すように、ステージ部４との間でキャリアＣを搬入出するキャリア搬送機構３５のスライドステージ３２を載置するステージ３１を有しており、ステージ３１上でキャリアＣを待機させるようになっている。キャリア待機部分であるステージ３１は、ロータ２４の直下に設けられている。キャリア搬送機構３５は、図１２の（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部材３４と、その上に設けられた２本のガイドレール３３と、ガイドレール３３に沿ってステージ部４のステージ１３とキャリア待機部３０のステージ３１との間を移動するスライドステージ３２とを有している。そして、図示しないシリンダ機構によりスライドステージ３２を移動させることによりキャリアＣがステージ１３とステージ３１との間で搬送される。
【００６４】
スライドステージ３２はキャリアＣのウエハ収納部分に対応する位置に空間を有しており、ベース部材３４およびステージ３１はフレーム構造となっているので、キャリア待機部３０において、後述するようにウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１がキャリアＣに収容されたウエハＷの出し入れが可能となる。
【００６５】
ウエハ移動機構４０は、図３および図１３に示すように、ウエハＷを保持するウエハ保持部材４１と、鉛直に配置されウエハ保持部材４１を支持する支持棒４２と、支持棒４２を介してウエハ保持部材４１を昇降する昇降駆動部４３とを有している。
【００６６】
昇降駆動部４３は鉛直に配置されたボールねじ１０１と、ボールねじを回転させるステッピングモーター１０２と、ボールねじ１０１と平行に設けられたガイドレール１０３と、支持棒４２に固定されボールねじ１０１に螺合する螺合部材１０４と、螺合部材１０４に固定され、ガイドレール１０３にガイドされるガイド部材１０５とを有しており、ステッピングモータ１０２を駆動させてボールねじ１０１を回転させることにより支持棒４２を介してウエハ保持部材４１を昇降させるようになっている。
【００６７】
このように昇降駆動部４３によりウエハ保持部材４１を昇降させることにより、キャリア待機部３０にあるキャリアＣに収納された洗浄処理前のウエハＷを上方の処理部２０のロータ２４内に移動させ、またはロータ２４内の洗浄処理後のウエハＷをキャリア待機部３０にあるキャリアＣに移動させるようになっている。
【００６８】
ウエハ保持部材４１の上部には、キャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチでキャリアＣのウエハ保持枚数の２倍、例えば５２個のウエハ保持溝４１ａが形成されている。また、ウエハ保持部材４１はベース部材４４上を水平方向にウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分、すなわちキャリアＣのウエハ収納ピッチの１／２ピッチ分移動可能となっている。具体的には、図１３に示すように、ベース部材４４にはシリンダ１０６が固定されており、シリンダ１０６のピストンを進出退入させることにより、ウエハ保持部材４１が水平方向にウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分移動するようになっている。したがって、洗浄処理前のウエハＷを保持した後、洗浄処理後のウエハＷを保持する際に、このようにウエハ保持部材４１を保持溝４１ａの１ピッチ分移動させることにより、洗浄処理前のウエハＷを保持する保持溝４１ａと、洗浄処理後のウエハＷを保持する保持溝４１ａとを分けることができる。これにより、洗浄処理後のウエハＷへのパーティクルの付着等を生じ難くすることができる。
【００６９】
上記ベース部材４４にはシリンダ１０８のピストンの先端部が取り付けられ、シリンダ１０８は支持棒４２に取り付けられている。ベース部材４４には支持棒４２にガイドされるガイド部材１０９が設けられている。シリンダ１０８にはリリーフ付きレギュレーター１１３が設けられており、ウエハＷをウエハ保持部材４１で押し上げてロータ２４に搬入する際に、レギュレーター１１３が所定の圧力を検知した時点でリリーフ弁が開放されてシリンダ１０８内の圧力が開放され、そのピストンロッドが下がり、ウエハＷ搬入時にウエハＷが破損することが防止されるようになっている。また、この際に、センサ１１１がピストンロッドが下がったことを検知するようになっており、図１４に示すように、センサ１１１からの検知信号がコントローラ１１０に送信され、その信号を受け取ったコントローラ１１０から警報装置１１２に警報を発する指令が出されるようになっている。なお、図３に示すように、キャリア待機部３０上方のウエハ移動路の途中には、ウエハ移動路を挟んで前後に発光子および受光子が配置された複数対の光学センサーからなるウエハ検知部１１５が設けられており、この検知部１１５をウエハが通過することにより、ウエハＷの枚数確認および正規に保持されていないウエハ（いわゆるジャンプスロット）の有無の確認が行われる。
【００７０】
次に、このように構成される洗浄処理装置１の洗浄処理動作について説明する。まず、作業者によりまたは自動搬送装置により洗浄処理前の例えば２６枚のウエハＷを収納したキャリアＣをイン・アウトポート２の載置台１０に載置する。次いで、キャリア搬送機構１２によりいずれかのキャリアＣをステージ部４のステージ１３上に搬送する。
【００７１】
ステージ１３上で図示しない反転機構によりキャリアＣを反転させた後、仕切壁１４のシャッター１５を開け、搬送機構３５のスライドステージ３２を図示しないシリンダ機構によりスライドさせてキャリアＣを洗浄処理部３へ搬入し、キャリア待機部３０のステージ上に載置する。
【００７２】
次いで、処理部２０を図３に示す搬入状態、すなわち外側チャンバー２６および内側チャンバー２７を両方とも退避させた状態で、図１５に示すように、ウエハ移動機構４０が作動されて、ウエハ保持部材４１によりキャリア待機部３０のステージ３１上にあるキャリアＣに収納されたウエハを押し上げる。このウエハＷの上昇過程で検知部１１５により、ウエハＷの枚数の確認およびジャンプスロットの有無の確認がなされる。そして、図１６に示すように、ウエハＷをロータ２４の係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂに当接させる。これによりウエハＷはこれら係止部材に係止される。この場合に、レギュレーター１１３が所定の圧力を検知した時点でリリーフ弁が開放されてシリンダ１０８内の圧力が開放されるとともに、センサ１１１がピストンロッドが下がったことを検知して、図１４に示すように、コントローラ１１０から警報装置１１２に警報を発する指令が出されるので、ウエハ移動機構４０の制御系等に異常が生じたような場合であってもウエハＷの破損を防止することができる。
【００７３】
この状態から、前述したように、切換部材９２ａ，９２ｂを回動させて、図１７に示すように保持機構７３ａ，７３ｂによりウエハＷを下方から保持する。その後、図１８に示すように、ウエハ保持部材４１を降下させ、さらに、図４に示すように外側チャンバー２６を洗浄処理位置に装着した状態として洗浄処理を開始する。一方、キャリア待機部３０にあるキャリアＣは必要に応じて搬送機構３５によりステージ部４に戻され、キャリア搬送機構１２によりキャリア洗浄ユニット５に搬送されて洗浄される。このとき、キャリア待機部３０にはキャリアストックユニット６から洗浄済みのキャリアが搬送される。
【００７４】
洗浄処理においては例えば、まず、図５に示すように内側チャンバー２７を洗浄処理位置に移動させ、モータ２３による回転駆動によりロータ２４を所定速度で回転させ、ウエハＷを回転させながら、吐出ノズル５６から所定の薬液（処理液）を吐出し、処理空間５２で所定の洗浄処理、例えばレジスト除去処理を行う。このような洗浄処理を所定時間、１回または複数回行った後、図４に示すように内側チャンバー２７を退避位置に退避させ、処理空間５１内で洗浄処理を行う。この洗浄処理に際しては、モータ２３による回転駆動によりロータ２４を所定速度で回転させ、ウエハＷを回転させながら、吐出ノズル５４から純水を吐出させ、リンス処理を行う。その後、吐出ノズル５７からＮ２ガスを吐出させるとともに、ロータ２４を薬液洗浄およびリンス処理の際よりも高速で回転させ、図４に示すように内側チャンバー２７が退避された処理空間５１内でウエハＷをスピン乾燥する。
【００７５】
この洗浄処理の際には、前述したように、切換部材９２ａ，９２ｂを、それぞれ溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続する状態にすることにより、溝９３ａ，９３ｂに挿入されたバランスウエイト８５ａ，８５ｂの突起部８８ａ，８８ｂを介して保持機構７３ａ，７３ｂが閉じてウエハＷを保持する保持状態となる。この場合に、バランスウエイト８５ａ，８５ｂの突起部８８ａ，８８ｂが連続したガイド溝９０を移動可能となりロータ２４の回転が許容されるが、このガイド溝９０により保持機構７３ａ，７３ｂを閉じた状態、すなわち保持状態に保つことができる。したがって、洗浄処理においてロータ２４が回転された際に、保持機構７３ａ，７３ｂによる保持が解除されることはなく、洗浄処理や乾燥処理中にロータ２４からウエハＷがはみ出して洗浄液や乾燥ガスの供給を妨げたり、ウエハＷがロータ２４から飛び出して破損することを防止することができる。
【００７６】
この場合に、保持機構７３ａ，７３ｂがウエハを保持した状態では、前述したように、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂおよび保持部材８３ａ，８３ｂは、保持部材８３ａの保持位置と係止部材７１ａ，７２ｂの係止位置とで形成される三角形Ｔ１、および保持部材８３ｂの保持位置と係止部材７１ｂ，７２ａの係止位置とで形成される三角形Ｔ２はいずれも鋭角三角形となるような位置関係で配置されているため、ロータ２４を回転させる際に、ウエハＷに作用する遠心力に抗してウエハＷを確実に保持することができる。また、三角形Ｔ１，Ｔ２のうちいずれかの保持部材または係止部材のうちいずれか一つが故障してもロータ２４の回転中にウエハＷを保持し続けることが可能となる。
【００７７】
このようにして洗浄処理部２０での洗浄処理が終了して、ロータ２４の回転が停止すると、外側チャンバー２６および内側チャンバー２７をいずれも支持筒２５の外側の退避位置へ移動させ、ロータ２４が露出した状態とする。この状態で、ウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１を上昇させて、ウエハ保持部材４１にロータ２４に保持されているウエハＷを保持させる。この場合に、ウエハ保持部材４１は、シリンダー１０６によりウエハ搬入の際の位置からウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分ずれた位置とされており、ウエハ搬入の際にウエハＷを保持していたウエハ保持溝４１ａとは異なるウエハ保持溝４１ａに洗浄後のウエハＷが保持されることとなり、洗浄後のウエハＷにパーティクルが再付着するのを防止することができる。
【００７８】
ウエハ保持部材４１がウエハＷを保持した状態では、上述した図１７のようになっており、この状態から切換機構９２ａ，９２ｂを回動させて、保持機構７３ａ，７３ｂの保持を解除してウエハＷをロータ２４から移動可能な状態、すなわち図１６の状態とする。この保持解除動作は、突起部８８ａ，８８ｂがそれぞれ溝９３ａ、９３ｂに位置している場合のみに行うことができ、これら突起部８８ａ，８８ｂがガイド溝９０の他の位置に存在しているときは解除することができない。したがって、洗浄処理中に保持機構７３ａ，７３ｂが解除されてウエハＷが飛び出す等の不都合が生じるおそれはほとんどない。
【００７９】
この状態でウエハＷを保持したウエハ保持部材４１を降下させる。この際に、検知部１１５により再度ウエハの枚数等が確認される。そして、ウエハ保持部材４１がキャリア待機部３０に待機しているキャリアＣを通過する際に、ウエハＷがキャリアＣのウエハ保持溝に保持される。
【００８０】
このようにして洗浄後のウエハＷを収納したキャリアＣは、キャリア搬送機構３５によりステージ部４へ搬出され、さらに搬送機構１２によりイン・アウトポート２の載置台１０に載置され、作業者または自動搬送装置により搬出される。
【００８１】
以上のような洗浄処理装置１によれば、外側チャンバー２６外であってロータ２４の下方位置にキャリアＣを待機可能なキャリア待機部３０を設け、昇降可能に設けられたウエハ移動機構４０により、キャリア待機部３０にあるキャリアＣ内の複数のウエハＷを上方に押し上げてロータ２４に保持させ、またはロータ２４にある複数のウエハＷを降下させてキャリア待機部３０のキャリアＣに収納させるので、ウエハＷをウエハ把持手段により把持してチャンバー内へ進入させる必要がない。このため、チャンバー内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、処理空間を大型化することがない。
【００８２】
また、ウエハＷの受け渡しは、チャンバー外であってロータ２４の下方位置に設けられたキャリア待機部３０で行い、限られたスペース内で行う必要がなく、かつロータ２４へのウエハＷの搬入出はウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、洗浄処理部２０のロータ２４へのウエハＷの搬入出を極めて容易に行うことができる。
【００８３】
さらに、キャリア待機部３０において、ウエハ移動機構４０によりキャリアＣに対するウエハＷの搬入出を行うことが可能であるから、キャリアＣから基板を取り出したりキャリアＣにウエハＷを収納する機構およびこのような機構からのウエハ搬送機構を別個に設けることが不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００８４】
さらにまた、外側チャンバー２６と内側チャンバー２７とを処理位置と退避位置とで移動可能に設け、それぞれのチャンバーに薬液やリンス液等を吐出する吐出ノズルを設けたので、内側チャンバー２７を移動させることにより、外側チャンバー２６内での洗浄処理および内側チャンバー２７内での洗浄処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い洗浄処理を実現することができる。
【００８５】
なお、上述したようにして洗浄処理を行った後、ウエハＷをロータ２４から取り外す際には、外側チャンバー２６を退避させる必要があるが、その際に洗浄液等が下方に滴下してしまうおそれがある。そのため、図１９に示すように、外側チャンバー２６の底部先端側には、外側チャンバー２６を退避させる際に液落下を防止するための液受け機構１２０が設けることが好ましい。この液受け機構１２０は、図２０に示すように、外側チャンバー２６に移動可能に取り付けられる液受け部材１２１と、液受け部材１２１の下に取り付けられ、この液受け部材１２１が受けた液体をドレインラインへ排出するための排出口１２９を有する排液部材１２２とを備えている。外側チャンバー２６には２つの支持部材１２３ａ，１２３ｂがネジ止めされるようになっており、これら支持部材１２３ａ，１２３ｂにはそれぞれ一対のスライドガイドシャフト１２４ａおよび１２４ｂの一端および他端が固定されている。一方、液受け部材１２１にはスライドガイドシャフト１２４ａ，１２４ｂにスライド可能に係合するガイド部材１２５が固定されており、このガイド部材１２５と上記支持部材１２３ｂとはコイルスプリング１２６で連結されている。そして、外側チャンバー２６が処理位置にある場合には、コイルスプリング１２６による付勢力が、液受け部材１２１の先端部１２７が壁面１３０に押しつけられるように作用するようになっている。したがって、洗浄処理が終了して外側チャンバー２６を退避させ始めた時点において液受け部材１２１の先端部１２７はコイルスプリング１２６の付勢力により依然として壁面１３０に当接している状態となり、外側チャンバー２６の先端から液が滴下した場合でも、液受け部材１２１の内側の液受け板１２８に受けることができるので、洗浄液等が下方へ滴下することを防止することができる。液受け部材１２１に滴下した液は排液部材１２２から排出口１２９を通ってドレインラインへ至る。
【００８６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、キャリア待機部３０にキャリアＣを待機させ、キャリアＣに収納されているウエハを押し上げるようにしたが、これに限らず、キャリアから出した後のウエハＷを待機部に待機させた状態で上方に押し上げるようにしてもよい。また、上記実施の形態では内側チャンバー２７内で薬液洗浄を行った後に、外側チャンバー２６内でリンス処理および乾燥処理を行った場合について示したが、これに限らず、外側チャンバー２６内で薬液処理を行ってもよいし、内側チャンバー２７でリンス処理を行ってもよく、また外側チャンバー２６と内側チャンバー２７とで交互に薬液処理を行う等、種々の処理を行うことができる。さらに、外側チャンバー２６および内側チャンバー２７の２つの処理チャンバーによって処理を行う場合について説明したが、チャンバーは３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。さらにまた、上記実施の形態では本発明を洗浄処理に適用した場合について示したが、これに限らず、所定の塗布液を塗布する塗布処理等の他の液処理、または液処理以外の処理、例えばＣＶＤ処理やエッチング処理等に適用することも可能である。さらにまた、半導体ウエに適用した場合について示したが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板処理部の下方位置に基板待機を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、基板待機部にある複数の基板を上方に押し上げて基板処理部、具体的には処理チャンバー内の基板保持手段に移動させ、または基板処理部にある複数の基板を降下させて待機部に保持させるので、基板を基板把持手段により把持して基板処理部内へ進入させる必要がない。このため、基板処理部内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、基板の処理空間を大型化することがない。また、基板の受け渡しは、基板処理部の下方位置に設けられた基板待機部で行い、従来のように容器内の限られたスペース内で行う必要がなく、かつ基板処理部への基板の搬入出は基板移動機構の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、処理部への基板の搬入出を極めて容易に行うことができる。
【００８８】
また、基板処理部の下方位置に基板収納容器を待機可能な容器待機部を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を上方に押し上げて基板処理部、具体的には処理チャンバー内の基板保持手段に移動させ、または基板処理部にある複数の基板を降下させて容器待機部にある基板収納容器に収納させるので、上記効果に加えて、容器待機部において、基板移動機構により基板収納容器に対する基板の搬入出を行うことが可能であるから、基板収納容器から基板を取り出したり容器に基板を収納する機構およびこのような機構からの基板搬送機構が不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００８９】
また、上記構成に加えて、基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、外側チャンバー内で保持手段を囲繞する処理位置と外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーとを備えた構成にすることにより、内側チャンバーを移動させることにより、外側チャンバー内での液処理および内側チャンバー内での液処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い液処理を実現することができるといった効果が付加される。
【００９０】
さらに、基板移動機構を、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有する構成とすることにより、処理前の基板を載置する場合と処理後の基板を載置する場合とで基板の載置位置を異ならせることができ、処理前の基板にパーティクル等が付着していたとしても、処理後の基板を汚染させるおそれを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置の洗浄処理ユニットを示す断面図。
【図４】図３に示した洗浄処理ユニットにおける洗浄処理部の内側チャンバーを外側チャンバーの外部に出した状態を示す断面図。
【図５】図３に示した洗浄処理ユニットにおける洗浄処理部の外側チャンバーの内部に内側チャンバーを配置した状態を示す断面図。
【図６】図５に示した洗浄処理部のＡ−Ａ線による断面図。
【図７】洗浄処理部のロータを示す斜視図。
【図８】図７に示すロータのアーム、バランスウエイト、および突起部を示す斜視図。
【図９】ロータの保持機構を保持状態と解除状態との間で切り換える切換部材とモータ側の垂直壁の要部を示す分解斜視図。
【図１０】保持機構が解除状態にある時の切換部材および突起部の状態を示す斜視図。
【図１１】保持機構が保持状態にある時の切換部材および突起部の状態を示す斜視図。
【図１２】ステージ部と洗浄処理ユニットのキャリア待機部との間でキャリアを搬送するキャリア搬送機構を示す平面図および正面図。
【図１３】洗浄処理ユニットにおけるウエハ移動機構を示す側面図。
【図１４】ウエハ移動機構の押し上げ動作によりウエハに所定以上の圧力が加えられた際の制御機構を示すブロック図。
【図１５】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１６】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１７】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１８】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１９】外側チャンバーに液受け機構を設けた状態を示す図。
【図２０】液受け機構の構造を示す斜視図。
【図２１】従来のウエハ洗浄装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１……洗浄処理装置
２……イン・アウトポート
３……洗浄処理ユニット
４……ステージ部
２０……洗浄処理部
２４……ロータ（基板保持手段）
２６……外側チャンバー
２７……内側チャンバー
３０……キャリア待機部
３１……ステージ
３２……スライドステージ
３５……搬送機構
４０……ウエハ移動機構
４１……ウエハ保持機構
４３……昇降駆動部
７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ……係止部材
７３……保持機構
８３ａ，８３ｂ……保持部材
８８ａ，８８ｂ……突起部
９０……ガイド溝
９２ａ，９２ｂ……切換部材
９３ａ，９３ｂ……溝
１０６，１０８……シリンダー
Ｗ……半導体ウエハ（基板）
Ｃ……キャリア（基板収納容器）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純粋等の洗浄液によって洗浄し、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去するウエハ洗浄装置や、Ｎ２ガス等の不活性ガスや揮発性および親水性の高いＩＰＡ蒸気等によってウエハから液滴を取り除いてウエハを乾燥させるウエハ乾燥装置が使用されている。これらの洗浄装置および乾燥装置としては、複数枚の半導体ウエハをウエハ洗浄室やウエハ乾燥室内に収納してバッチ式に処理するものが知られている。
【０００３】
これらのうち、バッチ式のウエハ洗浄装置およびウエハ乾燥装置のうち、前者については、例えば米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号、第５２３２３２８号等に開示されている。
【０００４】
従来、この種のバッチ式洗浄装置では、ウエハ搬送アームが半導体ウエハを洗浄装置のウエハ洗浄室内に搬送するが、通常、ウエハ搬送アームは、ウエハチャックと呼ばれる一対の把持部材を有しており、このウエハチャックにより複数枚の半導体ウエハを一括して把持するように構成されている。一方、ウエハ洗浄室には、横型のロータを回転可能に設け、このロータに架設された保持部材によってウエハ搬送アームによって搬送されてきた半導体ウエハが保持され、ウエハ洗浄室内に収納される。
【０００５】
具体的には、上記米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号に記載されたウエハ洗浄装置では、ウエハ洗浄室の前面側（ウエハ搬送アームが移動してきた際にウエハ搬送アームと対向する面）に設けられた搬入出口を介して、ウエハ搬送アームのウエハチャックをウエハ洗浄槽の前方側（ロータの前方側）からウエハ洗浄室内に進入させ、このウエハチャックに把持された半導体ウエハをロータに渡したり、ロータに保持された半導体ウエハをウエハチャックにより受け取るようになっている。
【０００６】
また、図２１に示すようなウエハ洗浄装置２００も知られている。このウエハ洗浄装置２００は、ウエハ洗浄室２０１を形成するウエハ洗浄槽２０２を有し、半導体ウエハＷを保持可能かつ回転可能に設けられたロータ２０５を洗浄槽２０２の前方側に形成されたウエハ搬入出口２０３から進出退入可能とし、ロータ２０５をウエハ洗浄槽２０２から進出させた状態で、ロータ２０５と搬送アームのウエハチャック２０９ａ，２０９ｂとの間で半導体ウエハＷの受け渡すことが可能となっている。なお、参照符号２０７はロータ２０５を進出退避させ、回転させる駆動機構であり、２０８は回転軸である。
【０００７】
また、バッチ式のウエハ乾燥装置としては、例えば特開平６−１１２１８６号公報に開示されたものが知られている。この装置では、ウエハ乾燥室を形成するウエハ乾燥槽の上面に搬入出口を設け、ウエハ乾燥室内に横型のロータを設けており、このロータに半導体ウエハを移載するウエハハンドを着脱自在に取り付け、かつ、このウエハハンドを昇降自在に構成している。そして、搬入出口を介してウエハ搬送槽の上方にウエハハンドが上昇し、この上昇したウエハハンドとウエハ搬送アームとの間で半導体ウエハの受け渡しが行われる。このような装置により乾燥を行う場合、まずウエハ搬送アームからウエハハンドに半導体ウエハを移載した後、ウエハハンドが下降してウエハをウエハ乾燥室内に収納する。次いで、ウエハを移載したままウエハハンドをロータに装着させることによりロータにウエハを保持させ、その状態で乾燥を行う。乾燥後、ロータから離脱したウエハハンドがウエハ乾燥槽の上方に上昇し、ウエハ搬送アームに乾燥後のウエハを把持させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記米国特許第５７８４７９７号、第５６７８３２０号に開示されたウエハ洗浄装置では、ウエハ洗浄室内に、進入してきたウエハチャックを開閉させるだけの十分なスペースを設ける必要があり、その分、ウエハ洗浄室が大型化してしまう。また、ウエハ洗浄室の限られたスペースの中でウエハチャックを開閉させるため、ウエハ洗浄槽の内壁等に衝突しないように、ウエハチャックの動作を注意深く制御する必要があり、そのため、ウエハ搬送アームの動作が複雑化し、その動作制御プログラム等も複雑なものとならざるを得ない。図２１に示すウエハ洗浄装置２００では、限られたスペースの中でウエハチャックを開閉させる必要はないが、ウエハチャック２０９ａ，２０９ｂとロータ２０５の保持部材２０６とが互いに衝突しないように制御しなければならず、やはり動作制御プログラム等が複雑なものとなってしまう。
【０００９】
また、特開平６−１１２１８６号に開示されたウエハ搬送装置では、ウエハの搬入、乾燥、搬出の間、一貫してウエハハンドが半導体ウエハに接触した状態となっているので、パーティクル等がウエハハンドに付着して残存していると、このパーティクルがウエハに再付着してしまい、乾燥後のウエハを汚染するおそれがある。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板の処理空間が大型化することなく、かつ基板の搬入出を容易に行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。また、これに加えて基板の汚染が生じ難い基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能な処理チャンバーと、
前記処理チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて下方から前記基板保持手段に搬入して保持させ、基板保持手段にある複数の基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、
基板処理が行われる際には、複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段が前記処理チャンバーに収容されるとともに、前記基板移動機構が前記処理チャンバー外に移動され、
前記処理チャンバーは、前記基板保持手段を囲繞する処理位置と、前記基板保持手段から離隔した退避位置との間で移動可能であることを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１５】
上記本発明の第１観点において、前記基板移動機構により上方に押し上げられた複数の基板が基板保持手段に当接した際に基板に所定以上の圧力が付与されることを防止する緩衝機構をさらに具備することが好ましい。この場合に、前記緩衝機構は、前記基板移動機構の基板載置部を支持するシリンダーと、基板に付与される圧力を検知する圧力検知部と、この圧力検知部が検知した圧力が所定値を超えた際にシリンダー内の圧力媒体を放出する制御機構とを有するものとすることができる。
【００１７】
上記本発明の第１の観点において、前記処理チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記処理チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すように構成することができる。この場合に、前記処理チャンバーは、前記処理チャンバーを処理位置から退避位置へ移動する際に、処理液の落液を防止する落液防止機構をさらに有するように構成することができる。そして、前記処理チャンバーが、処理位置にある時には側壁に当接した状態であり、前記落液防止機構は、処理液を受ける受け部材と、該受け部材を前記側壁に対して付勢するばね部材とを有する構成とすることができる。
【００１８】
上記本発明の第１の観点において、前記処理チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記処理チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能な内側チャンバーをさらに有していてもよく、この場合には、前記内側チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記内側チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すように構成することができる。また、前記基板保持手段を回転させる回転機構をさらに具備するように構成することもできる。
【００１９】
上記本発明の第１の観点において、前記基板保持手段は、基板を係止する係止機構と、係止機構により係止された基板を保持する保持機構とを有するように構成することができる。この場合に、前記基板保持手段は、前記保持機構を保持状態と保持解除状態との間で切り換える切換手段をさらに有することが好ましい。
【００２０】
本発明の第２の観点によれば、複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、
前記外側チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーと、
前記外側チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、前記外側チャンバーおよび内側チャンバーを退避させた状態で、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて前記基板保持手段に保持させ、基板保持手段にある基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、前記外側チャンバーまたは前記内側チャンバー内で前記基板保持手段に保持された基板に対して所定の処理を施すことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００２１】
上記本発明の第１の観点および第２の観点において、前記基板収納容器を載置する容器載置部をさらに有し、前記容器搬送機構は、前記容器載置部と前記容器待機部との間で前記基板収納容器を搬送するように構成することができる。また、複数の基板収納容器が載置可能であるとともに、前記基板収納容器の搬入出を行う容器搬入出部と、この容器搬入出部と前記容器載置部との間で容器を移送する容器移送機構とをさらに有するように構成することもできる。
【００２２】
上記本発明の第１の観点および第２の観点において、前記基板移動機構は、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有するように構成することができる。
【００２５】
本発明の第３の観点によれば、複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から前記基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段をチャンバーで包囲して、その中で基板を処理する工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記チャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００２７】
本発明の第４の観点によれば、複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第１のチャンバーで包囲して、その中で基板に第１の処理を施す工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第２のチャンバーで包囲して、その中で基板に第２の処理を施す工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記第１および第２のチャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００２８】
上記本発明の第４の観点において、前記第１の処理を液処理とし、前記第２の処理を乾燥処理とすることができる。また、前記基板保持手段が前記第１のチャンバーで包囲された状態で基板に前記第１の処理を施した後、前記第１のチャンバーを退避させて前記基板保持手段を露出させ、前記第１のチャンバーの外側に位置する前記第２チャンバー内で前記第２の処理を施す構成とすることができる。
【００２９】
上記本発明の第３、第４の観点において、前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の後、前記基板保持部材を前記基板処理部の下方へ移動させ、その状態で基板の処理を行うことが好ましい。
【００３３】
上記本発明の第１の観点によれば、処理チャンバー外であって基板保持手段の下方位置に基板収納容器を待機可能な容器待機部を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を上方に押し上げて下方から基板保持手段に搬入して保持させ、基板保持手段にある複数の基板を降下させて容器待機部の基板収納容器に収納させるので、基板を基板把持手段により把持して処理チャンバー内へ進入させる必要がない。このため、処理チャンバー内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、基板の処理空間を大型化することがない。また、基板の受け渡しは、処理チャンバー外であって基板保持手段の下方位置に設けられた容器待機部で行い、従来のように容器内の限られたスペース内で行う必要がなく、かつ基板保持手段への基板の搬入出は基板移動機構の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、処理チャンバー内の基板保持手段に対する基板の搬入出を極めて容易に行うことができる。さらに、容器待機部において、基板移動機構により基板収納容器に対する基板の搬入出を行うことが可能であるから、基板収納容器から基板を取り出したり容器に基板を収納する機構およびこのような機構からの基板搬送機構を別個に設けることが不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００３４】
上記本発明の第２の観点によれば、上記本発明の第１の観点の構成に加えて、基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、外側チャンバー内で保持手段を囲繞する処理位置と外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーとを備えているので、内側チャンバーを移動させることにより、外側チャンバー内での液処理および内側チャンバー内での液処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い液処理を実現することができるといった効果が付加される。
【００３５】
また、上記のように、基板移動機構を、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有する構成とすることにより、処理前の基板を載置する場合と処理後の基板を載置する場合とで基板の載置位置を異ならせることができ、処理前の基板にパーティクル等が付着していたとしても、処理後の基板を汚染させるおそれが小さい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明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、本発明を半導体ウエハの搬入、洗浄、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理装置に適用した場合について説明する。
【００３７】
図１は本実施形態に係る洗浄処理装置の斜視図であり、図２はその平面図である。これらの図に示すように、洗浄処理装置１は、ウエハＷを収納可能なキャリア（基板収納容器）Ｃの搬入出が行われるイン・アウトポート（容器搬入出部）２と、ウエハＷに対して洗浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、イン・アウトポート２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、洗浄処理ユニット３に対してキャリアＣの搬入出を行うためのステージ部４と、キャリアＣを洗浄するキャリア洗浄ユニット５と、複数のキャリアＣをストックするキャリアストックユニット６とを備えている。なお、参照符号７は電源ユニットであり、８はケミカルタンクボックスである。
【００３８】
イン・アウトポート２は、４個のキャリアＣを載置可能な載置台１０と、キャリアＣの配列方向に沿って形成された搬送路１１を移動可能に設けられ、載置台１０のキャリアＣをステージ部４に搬送し、かつステージ部４のキャリアＣを載置台１０に搬送するためのキャリア搬送機構１２とを有している。キャリアＣ内には例えば２６枚のウエハＷが収納可能となっており、キャリアＣはウエハＷの面が鉛直に配列されるように配置されている。
【００３９】
ステージ部４は、キャリアＣを載置するステージ１３を有しており、イン・アウトポート２からこのステージ１３に載置されたキャリアＣがシリンダを用いたキャリア搬送機構（詳細は後述する）により洗浄処理ユニット３内に搬入され、洗浄処理ユニット３内のキャリアＣがこのキャリア搬送機構によりステージ１３に搬出される。
【００４０】
なお、ステージ１３には、載置台１０からキャリア搬送機構１２のアームを回転させてキャリアＣが載置されるため、載置台１０とは逆向きにキャリアＣが載置される。このため、ステージ１３にはキャリアＣの向きを戻すための反転機構（図示せず）が設けられている。
【００４１】
ステージ部４と洗浄処理部３との間には仕切壁１４が設けられており、仕切壁１４には搬入出用の開口部１４ａが形成されている。この開口部１４ａはシャッター１５により開閉可能となっており、処理中にはシャッター１５が閉じられ、キャリアＣの搬入出時にはシャッター１５が開けられる。
【００４２】
キャリア洗浄ユニット５は、キャリア洗浄槽１６を有しており、後述するように洗浄処理部３においてウエハＷが取り出されて空になったキャリアＣが洗浄されるようになっている。
【００４３】
キャリアストックユニット６は、洗浄前のウエハ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を載置台１０に載置したり、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を内蔵している。
【００４４】
次に、洗浄処理ユニット３について説明する。図３は洗浄処理ユニット３の内部を示す断面図、図４および図５は洗浄処理ユニットの洗浄処理部を示す断面図であり、図４は内側チャンバー２７を外側チャンバー２６の外部に出した状態、図５は外側チャンバー２６の内部に内側チャンバー２７を配置した状態を示している。また、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００４５】
洗浄処理ユニット３の内部には、図３に示すように、洗浄処理部２０と、洗浄処理部２０の直下にキャリアＣを待機させるキャリア待機部３０と、キャリア待機部３０に待機されたキャリアＣ内の複数のウエハＷを押し上げて処理部２０に移動させ、かつ処理部２０の複数のウエハＷを保持してキャリア待機部３０のキャリアＣに収納させるためのウエハ移動機構４０とが設けられている。
【００４６】
洗浄処理部２０は、ウエハＷのエッチング処理後にレジストマスク、エッチング残渣であるポリマー層等を除去するものであり、鉛直に設けられた支持壁１８と、回転軸２３ａを水平にして支持壁１８に固定されたモータ２３と、モータ２３の回転軸２３ａに取り付けられたロータ２４と、モータ２３の回転軸２３ａを囲繞する円筒状の支持筒２５と、支持筒２５に支持され、ロータ２４を囲繞するように構成される外側チャンバー２６と、外側チャンバー２６の内側に配置された状態で薬液処理を行う内側チャンバー２７とを有している。
【００４７】
ロータ２４は、鉛直にされた複数（例えば２６枚）のウエハＷを水平方向に配列した状態で保持可能となっており、このロータ２４は、モータ２３によって回転軸２３ａを介して、後述する係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂによって係止され、ウエハ保持部材８３ａ，８３ｂにより保持された複数のウエハＷとともに回転されるようになっている。
【００４８】
外側チャンバー２６は円筒状をなし、洗浄処理位置（図３の二点鎖線）と支持筒２５の外側の退避位置（図３の実線）との間で移動可能に構成されており、ウエハＷの搬入出時には図３に示すように退避位置に位置される。また、図４に示すように、外側チャンバー２６が洗浄処理位置にあり、内側チャンバー２７が退避位置にある際には、外側チャンバー２６と、モータ２３側の垂直壁２６ａと、先端側の垂直壁２６ｂとで処理空間５１が形成される（図４参照）。垂直壁２６ａは支持筒２５に取り付けられており、支持筒２５と回転軸２３ａとの間にはベアリング２８が設けられている。また、垂直壁２６ａと支持筒２５の先端部はラビリンスシール２９によりシールされており、モータ２３で発生するパーティクル等が処理空間５１に侵入することが防止されている。なお、支持筒２５のモータ２３側端部には外側チャンバー２６、内側チャンバー２７を係止する係止部材２５ａが設けられている。
【００４９】
内側チャンバー２７は外側チャンバー２６よりも径が小さい円筒状をなし、図５に示す洗浄処理位置と図３、図４に示す支持筒２５の外側の退避位置との間で移動可能に構成されており、ウエハＷの搬入出時には外側チャンバー２６とともに退避位置に位置される。また、図５に示すように内側チャンバー２７が洗浄処理位置にある際には、内側チャンバー２７と、垂直壁２６ａ，２６ｂとで処理空間５２が形成される。なお、処理空間５１および処理空間５２は、シール機構により密閉空間とされる。
【００５０】
処理空間５１の上端近傍部分には、多数の吐出口５３を有する２本の吐出ノズル５４（図６参照）が垂直壁２６ｂに取り付けられた状態で水平方向に沿って配置されている。吐出ノズル５４からは、図示しない供給源から供給された純水、ＩＰＡ、Ｎ２ガス、各種薬液が吐出可能となっている。
【００５１】
処理空間５２の上端近傍には、多数の吐出口５５を有する２本の吐出ノズル５６が内側チャンバー２７に取り付けられた状態で水平方向に沿って配置されている。吐出ノズル５６からは、図示しない供給源から供給された各種薬液、純水、ＩＰＡが吐出可能となっている。また、図６に示すように、吐出ノズル５６の近傍には、吐出ノズル５６と同様の構成を有するＮ２ガスを吐出する吐出ノズル５７が配置されている。
【００５２】
上記先端側の垂直壁２６ｂの下部には、図４の状態において処理空間５１から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを排出する第１の排液ポート６１が設けられており、第１の排液ポート６１の上方には図５の状態において処理空間５２から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを排出する第２の排液ポート６２が設けられている。また、第１の排液ポート６１および第２の排液ポート６２には、それぞれ第１の排液管６３および第２の排液管６４が接続されている。
【００５３】
また、垂直壁２６ｂの上部には、図４の状態において処理空間５１を排気する第１の排気ポート６５が設けられており、第１の排気ポート６５の下方には図５の状態において処理空間５２を排気する第２の排気ポート６６が設けられている。また、第１の排気ポート６５および第２の排気ポート６６には、それぞれ第１の排気管６７および第２の排気管６８が接続されている。
【００５４】
ロータ２４は、図７に示すように、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤７０ａ、７０ｂと、これら円盤７０ａ，７０ｂに架設された、それぞれ左右対をなす、第１の係止部材７１ａ，７１ｂと、第２の係止部材７２ａ、７２ｂと、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ、７２ｂにより係止されたウエハＷを下方から保持する一対の保持機構７３ａ，７３ｂとを備えている。
【００５５】
第１の係止部材７１ａ，７１ｂ、および第２の係止部材７２ａ、７２ｂには、複数の溝７５を有し、これらの溝７５にウエハＷの周縁が挿入された状態でウエハＷを係止するように構成されている。なお、これら係止部材のいずれかには圧力センサーが取り付けられており、ウエハＷがロータ２４に搬入される際の押しつけ圧力を把握することができるようになっている。
【００５６】
保持機構７３ａは、洗浄処理部２０の前面側に配置された円盤７０ａの内面に配置されたアーム８０ａと、その外面に配置されたバランスウエイト８１ａと、背面側に配置された円盤７０ｂの内面に配置されたアーム８４ａと、その外面に配置されたバランスウエイト８５ａと、アーム８０ａおよび８４ａを連結する保持部材８３ａを有している。アーム８０ａおよびバランスウエイト８１ａは円盤７０ａを貫通する回動軸により連結され、アーム８４ａおよびバランスウエイト８５ａは円盤７０ｂを貫通する回動軸により連結されている。
【００５７】
保持機構７３ｂは保持機構７３ａと同様に、円盤７０ａの内面に配置されたアーム８０ｂと、その外面に配置されたバランスウエイト８１ｂと、円盤７０ｂの内面に配置されたアーム８４ｂと、その外面に配置されたバランスウエイト８５ｂと、アーム８０ｂおよび８４ｂを連結する保持部材８３ｂを有している。アーム８０ｂおよびバランスウエイト８１ｂは円盤７０ａを貫通する回動軸により連結され、アーム８４ｂおよびバランスウエイト８５ｂは円盤７０ｂを貫通する回動軸により連結されている。
【００５８】
これら保持機構７３ａ，７３ｂの保持部材８３ａ，８３ｂにはウエハＷの周縁が挿入される複数の溝８６が形成されている。また、円盤７０ａ，７０ｂの外面には、保持機構７３ａ，７３ｂを閉じる際にバランスウエイト８１ａ，８１ｂ，８５ａ，８５ｂをロックするロックピン８７が設けられている。このロックピン８７は、バランスウエイト８１ａ，８１ｂ，８５ａ，８５ｂが必要以上に外側へ開いてこれらがチャンバー壁に当たることを防止するたのストッパとしても機能する。さらに、バランスウエイト８５ａ，８５ｂには、図８に示すように、それぞれ後述する切換部材９２ａ，９２ｂの溝９３ａ，９３ｂに挿入される突起部８８ａ，８８ｂが設けられ、後述する切換部材９２ａ，９２ｂの動作に寄与する。
【００５９】
図９に示すように、モータ２３側の垂直壁２６ａには、円周状のガイド溝９０が形成されており、このガイド溝９０の途中の保持機構７３ａ，７３ｂに対応する位置に円形の開口部９１ａ，９１ｂが形成されている。そして、この開口部９１ａ，９１ｂに円柱状をなす切換部材９２ａ，９２ｂがそれぞれθ方向に回転自在に挿入されている。これら切換部材９２ａ，９２ｂの前面には、それぞれ溝９３ａ，９３ｂが形成されており、これら溝９３ａ，９３ｂは切換部材９２ａ，９２ｂを回動させることにより、前記ガイド溝９０に連続した状態（図１１参照）と、ガイド溝９０に連続しない状態（図１０参照）とで切換可能となっている。上述したように、溝９３ａ，９３ｂには、バランスウエイト８５ａ，８５ｂに設けられた突起部８８ａ，８８ｂが挿入されており、切換部材９２ａ，９２ｂの回動動作により、バランスウエイト８５ａ，８５ｂを介して保持機構７３ａ，７３ｂを保持状態と解除状態との間で切り換えることが可能となっている。
【００６０】
切換部材９２ａ，９２ｂを回動させて、図１０に示すように溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続せず、バランスウエイト８５ａ，８５ｂが垂直姿勢となった際には、保持機構７３ａ，７３ｂが図７の実線で示す保持解除状態となる。
【００６１】
一方、切換部材９２ａ，９２ｂを図１１に示すように、それぞれ溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続するようにしてバランスウエイト８５ａ，８５ｂを上側が開いた状態とすることにより、保持機構７３ａ，７３ｂが図７の二点鎖線で示す閉じた状態、すなわちウエハＷを保持する保持状態となる。このように保持機構７３ａ，７３ｂが保持状態の時には、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂにより係止された複数、例えば２６枚のウエハＷが保持部材８３ａ，８３ｂによって下方から保持されているとともに、ガイド溝９０が連続することにより、突起部８８ａ，８８ｂがガイド溝９０に沿って移動可能となり、保持状態を保ったままロータ２４を回転させることができる。
【００６２】
なお、保持機構７３ａ，７３ｂがウエハを保持した状態では、図６に示すように、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂおよび保持部材８３ａ，８３ｂによりウエハＷが固定されることとなるが、これらは保持部材８３ａの保持位置と係止部材７１ａ，７２ｂの係止位置とで形成される三角形Ｔ１、および保持部材８３ｂの保持位置と係止部材７１ｂ，７２ａの係止位置とで形成される三角形Ｔ２はいずれも鋭角三角形となるような位置関係で配置されている。
【００６３】
キャリア待機部３０は、図３に示すように、ステージ部４との間でキャリアＣを搬入出するキャリア搬送機構３５のスライドステージ３２を載置するステージ３１を有しており、ステージ３１上でキャリアＣを待機させるようになっている。キャリア待機部分であるステージ３１は、ロータ２４の直下に設けられている。キャリア搬送機構３５は、図１２の（ａ），（ｂ）に示すように、ベース部材３４と、その上に設けられた２本のガイドレール３３と、ガイドレール３３に沿ってステージ部４のステージ１３とキャリア待機部３０のステージ３１との間を移動するスライドステージ３２とを有している。そして、図示しないシリンダ機構によりスライドステージ３２を移動させることによりキャリアＣがステージ１３とステージ３１との間で搬送される。
【００６４】
スライドステージ３２はキャリアＣのウエハ収納部分に対応する位置に空間を有しており、ベース部材３４およびステージ３１はフレーム構造となっているので、キャリア待機部３０において、後述するようにウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１がキャリアＣに収容されたウエハＷの出し入れが可能となる。
【００６５】
ウエハ移動機構４０は、図３および図１３に示すように、ウエハＷを保持するウエハ保持部材４１と、鉛直に配置されウエハ保持部材４１を支持する支持棒４２と、支持棒４２を介してウエハ保持部材４１を昇降する昇降駆動部４３とを有している。
【００６６】
昇降駆動部４３は鉛直に配置されたボールねじ１０１と、ボールねじを回転させるステッピングモーター１０２と、ボールねじ１０１と平行に設けられたガイドレール１０３と、支持棒４２に固定されボールねじ１０１に螺合する螺合部材１０４と、螺合部材１０４に固定され、ガイドレール１０３にガイドされるガイド部材１０５とを有しており、ステッピングモータ１０２を駆動させてボールねじ１０１を回転させることにより支持棒４２を介してウエハ保持部材４１を昇降させるようになっている。
【００６７】
このように昇降駆動部４３によりウエハ保持部材４１を昇降させることにより、キャリア待機部３０にあるキャリアＣに収納された洗浄処理前のウエハＷを上方の処理部２０のロータ２４内に移動させ、またはロータ２４内の洗浄処理後のウエハＷをキャリア待機部３０にあるキャリアＣに移動させるようになっている。
【００６８】
ウエハ保持部材４１の上部には、キャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチでキャリアＣのウエハ保持枚数の２倍、例えば５２個のウエハ保持溝４１ａが形成されている。また、ウエハ保持部材４１はベース部材４４上を水平方向にウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分、すなわちキャリアＣのウエハ収納ピッチの１／２ピッチ分移動可能となっている。具体的には、図１３に示すように、ベース部材４４にはシリンダ１０６が固定されており、シリンダ１０６のピストンを進出退入させることにより、ウエハ保持部材４１が水平方向にウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分移動するようになっている。したがって、洗浄処理前のウエハＷを保持した後、洗浄処理後のウエハＷを保持する際に、このようにウエハ保持部材４１を保持溝４１ａの１ピッチ分移動させることにより、洗浄処理前のウエハＷを保持する保持溝４１ａと、洗浄処理後のウエハＷを保持する保持溝４１ａとを分けることができる。これにより、洗浄処理後のウエハＷへのパーティクルの付着等を生じ難くすることができる。
【００６９】
上記ベース部材４４にはシリンダ１０８のピストンの先端部が取り付けられ、シリンダ１０８は支持棒４２に取り付けられている。ベース部材４４には支持棒４２にガイドされるガイド部材１０９が設けられている。シリンダ１０８にはリリーフ付きレギュレーター１１３が設けられており、ウエハＷをウエハ保持部材４１で押し上げてロータ２４に搬入する際に、レギュレーター１１３が所定の圧力を検知した時点でリリーフ弁が開放されてシリンダ１０８内の圧力が開放され、そのピストンロッドが下がり、ウエハＷ搬入時にウエハＷが破損することが防止されるようになっている。また、この際に、センサ１１１がピストンロッドが下がったことを検知するようになっており、図１４に示すように、センサ１１１からの検知信号がコントローラ１１０に送信され、その信号を受け取ったコントローラ１１０から警報装置１１２に警報を発する指令が出されるようになっている。なお、図３に示すように、キャリア待機部３０上方のウエハ移動路の途中には、ウエハ移動路を挟んで前後に発光子および受光子が配置された複数対の光学センサーからなるウエハ検知部１１５が設けられており、この検知部１１５をウエハが通過することにより、ウエハＷの枚数確認および正規に保持されていないウエハ（いわゆるジャンプスロット）の有無の確認が行われる。
【００７０】
次に、このように構成される洗浄処理装置１の洗浄処理動作について説明する。まず、作業者によりまたは自動搬送装置により洗浄処理前の例えば２６枚のウエハＷを収納したキャリアＣをイン・アウトポート２の載置台１０に載置する。次いで、キャリア搬送機構１２によりいずれかのキャリアＣをステージ部４のステージ１３上に搬送する。
【００７１】
ステージ１３上で図示しない反転機構によりキャリアＣを反転させた後、仕切壁１４のシャッター１５を開け、搬送機構３５のスライドステージ３２を図示しないシリンダ機構によりスライドさせてキャリアＣを洗浄処理部３へ搬入し、キャリア待機部３０のステージ上に載置する。
【００７２】
次いで、処理部２０を図３に示す搬入状態、すなわち外側チャンバー２６および内側チャンバー２７を両方とも退避させた状態で、図１５に示すように、ウエハ移動機構４０が作動されて、ウエハ保持部材４１によりキャリア待機部３０のステージ３１上にあるキャリアＣに収納されたウエハを押し上げる。このウエハＷの上昇過程で検知部１１５により、ウエハＷの枚数の確認およびジャンプスロットの有無の確認がなされる。そして、図１６に示すように、ウエハＷをロータ２４の係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂに当接させる。これによりウエハＷはこれら係止部材に係止される。この場合に、レギュレーター１１３が所定の圧力を検知した時点でリリーフ弁が開放されてシリンダ１０８内の圧力が開放されるとともに、センサ１１１がピストンロッドが下がったことを検知して、図１４に示すように、コントローラ１１０から警報装置１１２に警報を発する指令が出されるので、ウエハ移動機構４０の制御系等に異常が生じたような場合であってもウエハＷの破損を防止することができる。
【００７３】
この状態から、前述したように、切換部材９２ａ，９２ｂを回動させて、図１７に示すように保持機構７３ａ，７３ｂによりウエハＷを下方から保持する。その後、図１８に示すように、ウエハ保持部材４１を降下させ、さらに、図４に示すように外側チャンバー２６を洗浄処理位置に装着した状態として洗浄処理を開始する。一方、キャリア待機部３０にあるキャリアＣは必要に応じて搬送機構３５によりステージ部４に戻され、キャリア搬送機構１２によりキャリア洗浄ユニット５に搬送されて洗浄される。このとき、キャリア待機部３０にはキャリアストックユニット６から洗浄済みのキャリアが搬送される。
【００７４】
洗浄処理においては例えば、まず、図５に示すように内側チャンバー２７を洗浄処理位置に移動させ、モータ２３による回転駆動によりロータ２４を所定速度で回転させ、ウエハＷを回転させながら、吐出ノズル５６から所定の薬液（処理液）を吐出し、処理空間５２で所定の洗浄処理、例えばレジスト除去処理を行う。このような洗浄処理を所定時間、１回または複数回行った後、図４に示すように内側チャンバー２７を退避位置に退避させ、処理空間５１内で洗浄処理を行う。この洗浄処理に際しては、モータ２３による回転駆動によりロータ２４を所定速度で回転させ、ウエハＷを回転させながら、吐出ノズル５４から純水を吐出させ、リンス処理を行う。その後、吐出ノズル５７からＮ２ガスを吐出させるとともに、ロータ２４を薬液洗浄およびリンス処理の際よりも高速で回転させ、図４に示すように内側チャンバー２７が退避された処理空間５１内でウエハＷをスピン乾燥する。
【００７５】
この洗浄処理の際には、前述したように、切換部材９２ａ，９２ｂを、それぞれ溝９３ａ，９３ｂがガイド溝９０と連続する状態にすることにより、溝９３ａ，９３ｂに挿入されたバランスウエイト８５ａ，８５ｂの突起部８８ａ，８８ｂを介して保持機構７３ａ，７３ｂが閉じてウエハＷを保持する保持状態となる。この場合に、バランスウエイト８５ａ，８５ｂの突起部８８ａ，８８ｂが連続したガイド溝９０を移動可能となりロータ２４の回転が許容されるが、このガイド溝９０により保持機構７３ａ，７３ｂを閉じた状態、すなわち保持状態に保つことができる。したがって、洗浄処理においてロータ２４が回転された際に、保持機構７３ａ，７３ｂによる保持が解除されることはなく、洗浄処理や乾燥処理中にロータ２４からウエハＷがはみ出して洗浄液や乾燥ガスの供給を妨げたり、ウエハＷがロータ２４から飛び出して破損することを防止することができる。
【００７６】
この場合に、保持機構７３ａ，７３ｂがウエハを保持した状態では、前述したように、係止部材７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂおよび保持部材８３ａ，８３ｂは、保持部材８３ａの保持位置と係止部材７１ａ，７２ｂの係止位置とで形成される三角形Ｔ１、および保持部材８３ｂの保持位置と係止部材７１ｂ，７２ａの係止位置とで形成される三角形Ｔ２はいずれも鋭角三角形となるような位置関係で配置されているため、ロータ２４を回転させる際に、ウエハＷに作用する遠心力に抗してウエハＷを確実に保持することができる。また、三角形Ｔ１，Ｔ２のうちいずれかの保持部材または係止部材のうちいずれか一つが故障してもロータ２４の回転中にウエハＷを保持し続けることが可能となる。
【００７７】
このようにして洗浄処理部２０での洗浄処理が終了して、ロータ２４の回転が停止すると、外側チャンバー２６および内側チャンバー２７をいずれも支持筒２５の外側の退避位置へ移動させ、ロータ２４が露出した状態とする。この状態で、ウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１を上昇させて、ウエハ保持部材４１にロータ２４に保持されているウエハＷを保持させる。この場合に、ウエハ保持部材４１は、シリンダー１０６によりウエハ搬入の際の位置からウエハ保持溝４１ａの１ピッチ分ずれた位置とされており、ウエハ搬入の際にウエハＷを保持していたウエハ保持溝４１ａとは異なるウエハ保持溝４１ａに洗浄後のウエハＷが保持されることとなり、洗浄後のウエハＷにパーティクルが再付着するのを防止することができる。
【００７８】
ウエハ保持部材４１がウエハＷを保持した状態では、上述した図１７のようになっており、この状態から切換機構９２ａ，９２ｂを回動させて、保持機構７３ａ，７３ｂの保持を解除してウエハＷをロータ２４から移動可能な状態、すなわち図１６の状態とする。この保持解除動作は、突起部８８ａ，８８ｂがそれぞれ溝９３ａ、９３ｂに位置している場合のみに行うことができ、これら突起部８８ａ，８８ｂがガイド溝９０の他の位置に存在しているときは解除することができない。したがって、洗浄処理中に保持機構７３ａ，７３ｂが解除されてウエハＷが飛び出す等の不都合が生じるおそれはほとんどない。
【００７９】
この状態でウエハＷを保持したウエハ保持部材４１を降下させる。この際に、検知部１１５により再度ウエハの枚数等が確認される。そして、ウエハ保持部材４１がキャリア待機部３０に待機しているキャリアＣを通過する際に、ウエハＷがキャリアＣのウエハ保持溝に保持される。
【００８０】
このようにして洗浄後のウエハＷを収納したキャリアＣは、キャリア搬送機構３５によりステージ部４へ搬出され、さらに搬送機構１２によりイン・アウトポート２の載置台１０に載置され、作業者または自動搬送装置により搬出される。
【００８１】
以上のような洗浄処理装置１によれば、外側チャンバー２６外であってロータ２４の下方位置にキャリアＣを待機可能なキャリア待機部３０を設け、昇降可能に設けられたウエハ移動機構４０により、キャリア待機部３０にあるキャリアＣ内の複数のウエハＷを上方に押し上げてロータ２４に保持させ、またはロータ２４にある複数のウエハＷを降下させてキャリア待機部３０のキャリアＣに収納させるので、ウエハＷをウエハ把持手段により把持してチャンバー内へ進入させる必要がない。このため、チャンバー内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、処理空間を大型化することがない。
【００８２】
また、ウエハＷの受け渡しは、チャンバー外であってロータ２４の下方位置に設けられたキャリア待機部３０で行い、限られたスペース内で行う必要がなく、かつロータ２４へのウエハＷの搬入出はウエハ移動機構４０のウエハ保持部材４１の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、洗浄処理部２０のロータ２４へのウエハＷの搬入出を極めて容易に行うことができる。
【００８３】
さらに、キャリア待機部３０において、ウエハ移動機構４０によりキャリアＣに対するウエハＷの搬入出を行うことが可能であるから、キャリアＣから基板を取り出したりキャリアＣにウエハＷを収納する機構およびこのような機構からのウエハ搬送機構を別個に設けることが不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００８４】
さらにまた、外側チャンバー２６と内側チャンバー２７とを処理位置と退避位置とで移動可能に設け、それぞれのチャンバーに薬液やリンス液等を吐出する吐出ノズルを設けたので、内側チャンバー２７を移動させることにより、外側チャンバー２６内での洗浄処理および内側チャンバー２７内での洗浄処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い洗浄処理を実現することができる。
【００８５】
なお、上述したようにして洗浄処理を行った後、ウエハＷをロータ２４から取り外す際には、外側チャンバー２６を退避させる必要があるが、その際に洗浄液等が下方に滴下してしまうおそれがある。そのため、図１９に示すように、外側チャンバー２６の底部先端側には、外側チャンバー２６を退避させる際に液落下を防止するための液受け機構１２０が設けることが好ましい。この液受け機構１２０は、図２０に示すように、外側チャンバー２６に移動可能に取り付けられる液受け部材１２１と、液受け部材１２１の下に取り付けられ、この液受け部材１２１が受けた液体をドレインラインへ排出するための排出口１２９を有する排液部材１２２とを備えている。外側チャンバー２６には２つの支持部材１２３ａ，１２３ｂがネジ止めされるようになっており、これら支持部材１２３ａ，１２３ｂにはそれぞれ一対のスライドガイドシャフト１２４ａおよび１２４ｂの一端および他端が固定されている。一方、液受け部材１２１にはスライドガイドシャフト１２４ａ，１２４ｂにスライド可能に係合するガイド部材１２５が固定されており、このガイド部材１２５と上記支持部材１２３ｂとはコイルスプリング１２６で連結されている。そして、外側チャンバー２６が処理位置にある場合には、コイルスプリング１２６による付勢力が、液受け部材１２１の先端部１２７が壁面１３０に押しつけられるように作用するようになっている。したがって、洗浄処理が終了して外側チャンバー２６を退避させ始めた時点において液受け部材１２１の先端部１２７はコイルスプリング１２６の付勢力により依然として壁面１３０に当接している状態となり、外側チャンバー２６の先端から液が滴下した場合でも、液受け部材１２１の内側の液受け板１２８に受けることができるので、洗浄液等が下方へ滴下することを防止することができる。液受け部材１２１に滴下した液は排液部材１２２から排出口１２９を通ってドレインラインへ至る。
【００８６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、キャリア待機部３０にキャリアＣを待機させ、キャリアＣに収納されているウエハを押し上げるようにしたが、これに限らず、キャリアから出した後のウエハＷを待機部に待機させた状態で上方に押し上げるようにしてもよい。また、上記実施の形態では内側チャンバー２７内で薬液洗浄を行った後に、外側チャンバー２６内でリンス処理および乾燥処理を行った場合について示したが、これに限らず、外側チャンバー２６内で薬液処理を行ってもよいし、内側チャンバー２７でリンス処理を行ってもよく、また外側チャンバー２６と内側チャンバー２７とで交互に薬液処理を行う等、種々の処理を行うことができる。さらに、外側チャンバー２６および内側チャンバー２７の２つの処理チャンバーによって処理を行う場合について説明したが、チャンバーは３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。さらにまた、上記実施の形態では本発明を洗浄処理に適用した場合について示したが、これに限らず、所定の塗布液を塗布する塗布処理等の他の液処理、または液処理以外の処理、例えばＣＶＤ処理やエッチング処理等に適用することも可能である。さらにまた、半導体ウエに適用した場合について示したが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板処理部の下方位置に基板待機を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、基板待機部にある複数の基板を上方に押し上げて基板処理部、具体的には処理チャンバー内の基板保持手段に移動させ、または基板処理部にある複数の基板を降下させて待機部に保持させるので、基板を基板把持手段により把持して基板処理部内へ進入させる必要がない。このため、基板処理部内に把持手段を開閉させるための余分のスペースを設ける必要がなく、基板の処理空間を大型化することがない。また、基板の受け渡しは、基板処理部の下方位置に設けられた基板待機部で行い、従来のように容器内の限られたスペース内で行う必要がなく、かつ基板処理部への基板の搬入出は基板移動機構の移動のみで実現することができるので、複雑な制御が不要であり、処理部への基板の搬入出を極めて容易に行うことができる。
【００８８】
また、基板処理部の下方位置に基板収納容器を待機可能な容器待機部を設け、昇降可能に設けられた基板移動機構により、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を上方に押し上げて基板処理部、具体的には処理チャンバー内の基板保持手段に移動させ、または基板処理部にある複数の基板を降下させて容器待機部にある基板収納容器に収納させるので、上記効果に加えて、容器待機部において、基板移動機構により基板収納容器に対する基板の搬入出を行うことが可能であるから、基板収納容器から基板を取り出したり容器に基板を収納する機構およびこのような機構からの基板搬送機構が不要となり、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００８９】
また、上記構成に加えて、基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、外側チャンバー内で保持手段を囲繞する処理位置と外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーとを備えた構成にすることにより、内側チャンバーを移動させることにより、外側チャンバー内での液処理および内側チャンバー内での液処理を組み合わせて極めてバリエーションの高い液処理を実現することができるといった効果が付加される。
【００９０】
さらに、基板移動機構を、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有する構成とすることにより、処理前の基板を載置する場合と処理後の基板を載置する場合とで基板の載置位置を異ならせることができ、処理前の基板にパーティクル等が付着していたとしても、処理後の基板を汚染させるおそれを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置の洗浄処理ユニットを示す断面図。
【図４】図３に示した洗浄処理ユニットにおける洗浄処理部の内側チャンバーを外側チャンバーの外部に出した状態を示す断面図。
【図５】図３に示した洗浄処理ユニットにおける洗浄処理部の外側チャンバーの内部に内側チャンバーを配置した状態を示す断面図。
【図６】図５に示した洗浄処理部のＡ−Ａ線による断面図。
【図７】洗浄処理部のロータを示す斜視図。
【図８】図７に示すロータのアーム、バランスウエイト、および突起部を示す斜視図。
【図９】ロータの保持機構を保持状態と解除状態との間で切り換える切換部材とモータ側の垂直壁の要部を示す分解斜視図。
【図１０】保持機構が解除状態にある時の切換部材および突起部の状態を示す斜視図。
【図１１】保持機構が保持状態にある時の切換部材および突起部の状態を示す斜視図。
【図１２】ステージ部と洗浄処理ユニットのキャリア待機部との間でキャリアを搬送するキャリア搬送機構を示す平面図および正面図。
【図１３】洗浄処理ユニットにおけるウエハ移動機構を示す側面図。
【図１４】ウエハ移動機構の押し上げ動作によりウエハに所定以上の圧力が加えられた際の制御機構を示すブロック図。
【図１５】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１６】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１７】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１８】ウエハ移動機構によりウエハを洗浄処理部のロータへ移動させる際の状態を示す模式図。
【図１９】外側チャンバーに液受け機構を設けた状態を示す図。
【図２０】液受け機構の構造を示す斜視図。
【図２１】従来のウエハ洗浄装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１……洗浄処理装置
２……イン・アウトポート
３……洗浄処理ユニット
４……ステージ部
２０……洗浄処理部
２４……ロータ（基板保持手段）
２６……外側チャンバー
２７……内側チャンバー
３０……キャリア待機部
３１……ステージ
３２……スライドステージ
３５……搬送機構
４０……ウエハ移動機構
４１……ウエハ保持機構
４３……昇降駆動部
７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ……係止部材
７３……保持機構
８３ａ，８３ｂ……保持部材
８８ａ，８８ｂ……突起部
９０……ガイド溝
９２ａ，９２ｂ……切換部材
９３ａ，９３ｂ……溝
１０６，１０８……シリンダー
Ｗ……半導体ウエハ（基板）
Ｃ……キャリア（基板収納容器）
Claims (20)
- 複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能な処理チャンバーと、
前記処理チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて下方から前記基板保持手段に搬入して保持させ、基板保持手段にある複数の基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、
基板処理が行われる際には、複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段が前記処理チャンバーに収容されるとともに、前記基板移動機構が前記処理チャンバー外に移動され、
前記処理チャンバーは、前記基板保持手段を囲繞する処理位置と、前記基板保持手段から離隔した退避位置との間で移動可能であることを特徴とする基板処理装置。 - 前記基板移動機構により押し上げられた複数の基板が基板保持手段に当接した際に基板に所定以上の圧力が付与されることを防止する緩衝機構をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
- 前記緩衝機構は、前記基板移動機構の基板載置部を支持するシリンダーと、基板に付与される圧力を検知する圧力検知部と、この圧力検知部が検知した圧力が所定値を超えた際に前記シリンダー内の圧力媒体を放出する制御機構とを有することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
- 前記処理チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記処理チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記処理チャンバーは、前記処理チャンバーを処理位置から退避位置へ移動する際に、処理液の落液を防止する落液防止機構をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
- 前記処理チャンバーは、処理位置にある時には側壁に当接した状態であり、前記落液防止機構は、処理液を受ける受け部材と、該受け部材を前記側壁に対して付勢するばね部材とを有することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
- 前記処理チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記処理チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能な内側チャンバーをさらに有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記内側チャンバー内に処理液を供給する処理液供給部をさらに有し、前記内側チャンバー内で処理液により基板に対して液処理を施すことを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
- 前記基板保持手段を回転させる回転機構をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記基板保持手段は、基板を係止する係止機構と、係止機構により係止された基板を保持する保持機構とを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記基板保持手段は、前記保持機構を保持状態と保持解除状態との間で切り換える切換手段をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
- 複数の基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を収容可能かつ退避可能に設けられ、その中に処理液を供給可能な第１の処理液供給部を有する外側チャンバーと、
前記外側チャンバー内で前記基板保持手段を囲繞する処理位置と前記外側チャンバーから離隔した退避位置との間で移動可能であり、かつその中に処理液を供給可能な第２の処理液供給部を有する内側チャンバーと、
前記外側チャンバー外であって前記基板保持手段の下方位置に設けられ、基板収納容器を待機可能な容器待機部と、
昇降可能に設けられ、前記外側チャンバーおよび内側チャンバーを退避させた状態で、容器待機部にある基板収納容器内の複数の基板を押し上げて前記基板保持手段に保持させ、基板保持手段にある基板を降下させて前記容器待機部にある基板収納容器内に収納させる基板移動機構と、
前記容器待機部に基板収納容器を搬入し、前記容器待機部から基板収納容器を搬出する容器搬送機構と
を具備し、前記外側チャンバーまたは前記内側チャンバー内で前記基板保持手段に保持された基板に対して所定の処理を施すことを特徴とする基板処理装置。 - 前記基板収納容器を載置する容器載置部をさらに有し、前記容器搬送機構は、前記容器載置部と前記容器待機部との間で前記基板収納容器を搬送することを特徴とする請求項１または請求項１２に記載の基板処理装置。
- 複数の基板収納容器が載置可能であるとともに、前記基板収納容器の搬入出を行う容器搬入出部と、この容器搬入出部と前記容器載置部との間で容器を移送する容器移送機構とをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。
- 前記基板移動機構は、複数の基板保持溝が水平方向に沿って前記基板収納容器のウエハ配列ピッチの半分のピッチで形成された基板載置部と、前記基板載置部を前記基板保持溝の１ピッチ分水平方向へ移動させる載置部移動機構とを有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から前記基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段をチャンバーで包囲して、その中で基板を処理する工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記チャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法。 - 複数の基板を収納した基板収納容器を、基板に処理を施す基板処理部の下方位置に設けられた容器待機部へ搬入する工程と、
前記容器待機部へ搬入された基板収納容器内の複数の基板を、基板保持部材に保持させて前記容器待機部から基板処理部へ上昇させる工程と、
前記基板処理部内で基板を保持する基板保持手段に前記基板保持部材から複数の基板を受け渡す工程と、
前記基板保持手段に複数の基板を保持させた状態で前記基板保持部材を前記基板処理部から降下させる工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第１のチャンバーで包囲して、その中で基板に第１の処理を施す工程と、
複数の基板が保持された状態の前記基板保持手段を第２のチャンバーで包囲して、その中で基板に第２の処理を施す工程と、
前記基板保持部材を前記基板処理部まで上昇させ、処理後の基板を前記基板保持手段から前記基板保持部材に受け渡す工程と、
前記基板保持部材により処理後の基板を前記容器待機部に降下させ、処理後の基板を基板収納容器内に収納する工程と、
処理後の基板を収納した基板収納容器を前記容器待機部から搬出する工程と
を具備し、
前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の際には、前記第１および第２のチャンバーを前記基板保持手段から退避させて前記基板保持手段を露出した状態とすることを特徴とする基板処理方法。 - 前記第１の処理が液処理であり、前記第２の処理が乾燥処理であることを特徴とする請求項１７に記載の基板処理方法。
- 前記基板保持手段が前記第１のチャンバーで包囲された状態で基板に前記第１の処理を施した後、前記第１のチャンバーを退避させて前記基板保持手段を露出させ、前記第１のチャンバーの外側に位置する前記第２チャンバー内で前記第２の処理を施すことを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の基板処理方法。
- 前記基板保持手段に前記基板保持部材から基板を受け渡す工程の後、前記基板保持部材を前記基板処理部の下方へ移動させ、その状態で基板の処理を行うことを特徴とする請求項１６から請求項１９のいずれか１項に記載の基板処理方法。
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