JP4130911B2 - 搬送具およびウエット処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送物を搬送するための搬送具、詳しくは薄板状の搬送物を濡れた状態を保ったまま搬送するための搬送具、およびこれを用いたウエット処理装置に関する。

ウエット処理装置、例えば、めっき装置など液体を用いた表面処理装置では、被処理物を各処理工程間で移動させる際に、被処理物の表面の濡れ状態保っておく必要があるものが多い。これは、被処理物の移動途上で被処理物の表面を乾かしてしまうと、後工程で表面処理がムラになったり、染みができてしまうことがあるためである。

こうした処理工程の途上での乾燥による表面処理の不具合を防止するため、例えば、引用文献１には、いわゆるベルヌーイ効果を利用して搬送物表面の濡れ状態を保ったまま、搬送物を搬送することができる搬送装置が開示されている。この搬送装置によれば、搬送物と搬送装置との間に水膜を形成して搬送物を吸着移動させ、水量を増加させることで搬送物を搬送装置から開放することが開示されている。
特開平７−１７６２８号公報

しかしながら、上述したような従来の搬送装置では、濡れ状態を保ったまま搬送物を搬送することはできるものの、水膜形成部分の水量の調節によって搬送物を着脱するため、使用する水量が極めて多いという欠点があった。特に、搬送物の開放時には、水量を増加させることで表面張力による吸着状態を壊して、搬送物を開放するため、搬送物を開放した工程での溶液の水質が変わったり、前工程での処理液が持ち込まれて汚染されるなど、溶液の水質制御が難しいといった課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、少ない液体で搬送物の濡れ状態を保ったまま確実に搬送することができる搬送具を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、搬送物を保持する保持部と、保持された前記搬送物を収容する収納空間を形成する収納部とを有する搬送具であって、前記保持部は、前記搬送物を係止する本体部と、この本体部から延びる操作部とを有し、前記収納部には、前記搬送物の断面形状を隙間を置いて囲む形状の開口と、前記操作部を気密に貫通させる貫通穴と、前記収納空間と前記収納部の外側との間で貫通する開閉自在の通気口とを備え、前記搬送物を収容した前記収納空間に注入した液体が、前記搬送物と前記開口との間に生じる表面張力によって前記隙間を封止することを特徴とする搬送具が提供される。

前記搬送物は、略薄板状であり、前記開口は、この略薄板状の搬送物の断面形状と相似のスリット状であればよい。

本発明によれば、略薄板状の搬送物を保持する保持部と、保持された前記搬送物を収容する収納空間を形成する収納部とを有する搬送具であって、前記保持部は、前記搬送物を係止する本体部と、この本体部から延びる操作部とを有し、前記収納部には、前記搬送物の断面形状と相似のスリット状の開口と、前記操作部を気密に貫通させる貫通穴と、前記収納空間と前記収納部の外側との間で貫通する開閉自在の通気口とを備え、前記収納空間に注入した液体が表面張力によって、スリット状の前記開口を封止することを特徴とする搬送具が提供される。

前記収納空間に液体を注入する供給口と、前記収納空間から液体を排出する排出口を更に備えていてもよい。また、前記搬送物は半導体基板であり、前記保持部には前記半導体基板と接続される導体を更に備えていてもよい。前記収納部の少なくとも収納空間を区画する面は、疎水性の材料で構成されればよい。

請求項１〜６に記載の搬送具と、搬送物をウエット処理する複数の槽とを備えたことを特徴とするウエット処理装置が提供される。前記複数の槽は、めっき槽および洗浄槽であればよい。

本発明の搬送具によれば、搬送物が濡れ状態を保ったまま搬送できるので、搬送物の表面が乾燥して、処理工程で表面に染みやめっきムラが生ずることを防止できる。

搬送具はスリット状の開口に働く表面張力によって、収納空間内の水は流れ出すことなく保持されるので、少ない液体で搬送物を濡れ状態に置くことができる。そして、処理工程に、搬送物を濡れ状態にしておく液体が多量に入って、各工程内の処理液が変質したり汚染されることを効果的に防止できる。

以下、本発明の一実施形態として、円盤状のウェハを搬送する搬送具を採り上げ、図面を交えて説明する。図１は本発明の搬送具を示す外観斜視図であり、図２はその一部破断平面図である。搬送具１０は、搬送物の一例である円盤状のウェハ（搬送物）１１を係止して保持する保持部１２と、この保持部１２を収容する収納部１３とから構成されている。

図３に示すように、保持部１２は、ウェハ（搬送物）１１の周縁部を受け止める円形の枠体（本体部）１５と、この枠体１５から延びる棒状の操作部１６とを備えている。枠体１５の一部には、ウェハ１１が枠体１５から脱落しないように係止する係止部１７が形成されている。この保持部１２は、例えばポリ４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））など、疎水性、撥水性の材料で形成したり、ステンレス材にポリ４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））をコーティングする構成であればよい。ウェハ１１は、例えば半導体材料であればよい。

こうした係止部１７がウェハ１１に接する内面側には接点１８が形成されるとともに、操作部１６の先端にはリード線１９が接続される。そして、操作部１６には、リード線１９と接点１８とを電気的に導通させる導体２１が形成されている。これにより、リード線１９に電流を流すことで、導体２１を介してウェハ１１に電圧を印加することができる。搬送中でもウェハ１１の電位を制御することにより、酸化等の好ましくない反応を抑制することが可能になる。

再び図１、図２を参照して、収納部１３は、ウェハ１１を保持した枠体１５を収納する厚みの薄い収納空間２３を区画している。この収納部１３は、例えばポリ４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））など、疎水性、撥水性の材料で形成されれば良く、これ以外にも、ステンレス材に少なくとも収納空間２３を区画する部分だけにポリ４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））をコーティングする構成であっても良い。

収納部１３の下部には、収納部１３から一部が突出した突出部２４が形成され、この突出部２４に、収納空間２３と外部とを結ぶ開口２５が設けられている。ウェハ１１を保持した枠体１５は、この開口２５から収納空間２３に挿脱される。

こうした開口２５は、収納空間２３を満たす液体、例えば水の表面張力によって、収納空間２３に保持部１２を収納した状態で収納空間２３の水が開口２５から流出しないようなスリット状に形成される。開口２５に表面張力が働く条件として、収納空間２３を満たす液体が水である場合、図２に示す開口２５の短辺Ｗを６ｍｍ以下に設定すればよい。４ｍｍ以下に設定すればより好適である。

開口２５を、収納空間２３を満たす液体に合わせて表面張力が働く大きさに設定することによって、開口２５を下に向けて収納部１３を直立させて搬送具１０を移動しても、収納空間２３の液体は開口２５から流れ出すことなく収納空間２３内を満たすことができる。

前述したように、搬送中の収納空間２３には、ウェハ１１を濡れ状態に保つための液体が満たされるが、こうした収納空間２３に液体を満たす方法としては、例えば、図４に示すように、開口２５に接続できる給水アダプタ４１を用いればよい。給水アダプタ４１は、一端が給水装置（図示せず）に接続される給水ホース４２と、収納部１３から突出した突出部２４に接続され、開口２５と給水ホース４２とを水密に結ぶ接続部４３とからなる。

そして給水装置（図示せず）から給水ホース４２を介して開口２５から収納空間２３に液体を送り込むことで、収納空間２３内に予め液体を満たすことが出来る。この際、収納空間２３内の気体を排出するために、収納部１３の一面には開閉自在な排気口（通気口）２６が設けられている。

再び図１、図２を参照して、収納部１３の上部には、保持部１２から延びる操作部１６を摺動自在に支持する支持部２７が形成されている。この支持部２７は、収納空間２３から外部に向けて操作部１６を露出させる貫通穴２８と、貫通穴２８の周面で操作部１６と摺動自在に密着して収納空間２３の水密状態を保持するパッキン２９とを備えている。このパッキン２９は、例えば、ゴムなどの柔軟な樹脂で形成されればよい。

こうした操作部１６に対して摺動可能でかつ水密に支持する支持部２７によって、収納空間２３内の液体を貫通穴２８から漏らすことなく操作部１６を上下させて、収納空間２３から保持部１２を挿脱させることが可能になる。

このような搬送具１０は、ウエット処理装置、例えば図５に示すようなめっき装置３１で好適に使用できる。めっき装置（ウエット処理装置）３１は、例えば前処理槽３２、電気めっき槽３３、洗浄槽３４、および搬送具移動装置３５を備えている。前処理槽３２は、ウェハ（搬送物、被処理物）１１のめっき前下処理（表面洗浄など）を行なう。電気めっき槽３３は、ウェハ１１に電圧をかける事によってウェハ１１表面に金属薄膜を析出させ、ウェハ１１のめっきを行なう。洗浄槽３４は、ウェハ１１に残留しためっき液等を純水で洗浄する。

搬送具１０は、めっき装置３１の各槽間でウェハ１１の搬送に使用される。搬送具１０には、搬送具移動装置３５に固定される固定タブ３６が収納部１３と一体に形成されている（図１参照）。めっき工程においては、前処理槽３２〜洗浄槽３４までの各工程において、ウェハ１１の表面を乾燥させると表面に染みやめっきムラが生ずる恐れがある。このため、搬送具１０によって、濡れ状態が保たれたままウェハ１１を移動させる。

以上のような構成の搬送具１０を備えためっき装置３１の動作を、図２、図５を参照しつつ説明する。本発明のめっき装置３１を使用して、例えば、シリコン製のウェハ１１にＡｕめっきをする場合、まず、ウェハ１１を保持部１２の枠体１５にセットしてから操作部１６を引き上げ、ウェハ１１がセットされた枠体１５を収納部１３の収納空間２３に収納する。

次に、図４に示した給水アダプタ４１を用いて、排気口２６を開いた後、収納空間２３内に液体、例えば純水を満たす。この後、排気口２６を閉じた後に給水アダプタ４１を外しても、スリット状の開口２５に働く水の表面張力によって、収納空間２３内は水で満たされ、ウェハ１１は濡れ状態のまま保持される。

搬送具移動装置３５の動作により前処理槽３２の上部に搬送具１０が達すると、操作部１６が下げられ、ウェハ１１を保持した枠体１５は開口２５から出され、前処理槽３２に浸漬される。この時、水の表面張力によって開口２５は水封された状態に置かれているので、枠体１５を開口２５から挿脱する際に、収納空間２３を満たす水が開口２５から流出することは無い。

前処理槽３２で下処理が行なわれたウェハ１１は再び収納空間２３に収容され、濡れ状態を保たれたまま電気めっき槽３３に同様の手順で搬送される。そして、ウェハ１１を電気めっき槽３３に浸漬した後、リード線１９に電流を流すことで、導体２１を介してウェハ１１に電圧を印加し、ウェハ１１にＡｕめっきを行なう。この後、Ａｕめっきされたウェハ１１は再び収納空間２３に収容され、濡れ状態を保たれたまま洗浄槽３４に同様の手順で搬送され、ウェハ１１が洗浄されてウェハ１１へのめっき工程が完了する。

このようなめっき装置３１を用いることで、ウェハ１１が濡れ状態を保ったまま前処理槽３２〜洗浄槽３４まで搬送できるので、ウェハ１１の表面が乾燥して表面に染みやめっきムラが生ずることを防止できる。

そして、搬送具１０はスリット状の狭い開口２５に働く表面張力によって、収納空間２３内の水は流れ出すことなく保持されるので、少ない液体でウェハ１１を濡れ状態に置くことができるとともに、めっき装置３１の各処理工程に、ウェハ１１を濡れ状態にしておく液体が多量に入って、各工程内の処理液が変質したり汚染されることを効果的に防止できる。

本発明の搬送具には、更に洗浄用の供給口や排出口を更に備えていてもよい。図６は、本発明の搬送具の第２実施形態を示す一部破断平面図である。なお、以下、上述した第１実施形態の搬送具と同様の構成には同じ番号を付す。第２実施形態の搬送具５０には、収納部１３の上部に収納空間２３に通ずる排出口５１が設けられ、また収納部１３の下部に収納空間２３に通ずる供給口５２が形成される。

このように、収納部１３に収納空間２３と繋がる排出口５１や供給口５２を設け、供給口５２から例えば純水を供給し、排出口５１から排出することにより、搬送途上でウェハ１１を洗浄することができ、さらに効率的な処理を可能にする。このような搬送具５０においても、搬送具５０はスリット状の狭い開口２５に働く表面張力によって、供給口５２から供給される洗浄水が開口２５から漏れ出すことがない。

このような排出口５１や供給口５２を備えた搬送具５０に洗浄水を循環させるには、例えば、図７に示す供給装置６１を用いればよい。供給装置６１は、内部が気密な空間に洗浄液６２が一定量保たれ、気体供給管６３より例えば窒素ガスが送り込まれる。洗浄液６２は給液管６４から導入され、供給管６５から搬送具５０の供給口５２（図６参照）に向けて送り出される。

こうした供給装置６１を用いて気体供給管６３より窒素ガスを送り込めば、供給装置６１の内部が加圧され、供給管６５から搬送具５０の供給口５２に向けて洗浄液６２が送り出され、搬送具５０に洗浄水６２を供給することができる。

図１は、本発明の搬送具を示す外観斜視図である。 図２は、図１に示す搬送具の一部破断平面図である。 図３は、図１に示す搬送具の保持部を示す平面図である。 図４は、給水アダプタと搬送具とを示す一部破断平面図である。 図５は、本発明のめっき装置を示す断面図である。 図６は、第２の実施形態の搬送具を示す一部破断平面図である。 図７は、供給装置の例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 搬送具
１１ ウェハ（搬送物）
１２ 保持部
１３ 収納部
１５ 枠体（本体部）
１６ 操作部
２３ 収納空間
２５ 開口
２６ 排気口（通気口）
２８ 貫通穴
３１ めっき装置（ウエット処理装置）
３３ 電気めっき槽
３４ 洗浄槽
５１ 排出口
５２ 供給口

Claims (8)

1. 搬送物を保持する保持部と、保持された前記搬送物を収容する収納空間を形成する収納部とを有する搬送具であって、
   前記保持部は、前記搬送物を係止する本体部と、この本体部から延びる操作部とを有し、
   前記収納部には、前記搬送物の断面形状を隙間を置いて囲む形状の開口と、前記操作部を気密に貫通させる貫通穴と、前記収納空間と前記収納部の外側との間で貫通する開閉自在の通気口とを備え、
   前記搬送物を収容した前記収納空間に注入した液体が、前記搬送物と前記開口との間に生じる表面張力によって前記隙間を封止することを特徴とする搬送具。
2. 前記搬送物は、略薄板状であり、前記開口は、この略薄板状の搬送物の断面形状と相似のスリット状であることを特徴とする請求項１に記載の搬送具。
3. 略薄板状の搬送物を保持する保持部と、保持された前記搬送物を収容する収納空間を形成する収納部とを有する搬送具であって、
   前記保持部は、前記搬送物を係止する本体部と、この本体部から延びる操作部とを有し、
   前記収納部には、前記搬送物の断面形状と相似のスリット状の開口と、前記操作部を気密に貫通させる貫通穴と、前記収納空間と前記収納部の外側との間で貫通する開閉自在の通気口とを備え、
   前記収納空間に注入した液体が表面張力によって、スリット状の前記開口を封止することを特徴とする搬送具。
4. 前記収納空間に液体を注入する供給口と、前記収納空間から液体を排出する排出口を更に備えたこと特徴とする請求項３に記載の搬送具。
5. 前記搬送物は半導体基板であり、前記保持部には前記半導体基板と接続される導体を更に備えたこと特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の搬送具。
6. 前記収納部の少なくとも収納空間を区画する面は、疎水性の材料で構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の搬送具。
7. 請求項１〜６に記載の搬送具と、搬送物をウエット処理する複数の槽とを備えたことを特徴とするウエット処理装置。
8. 前記複数の槽は、めっき槽および洗浄槽であることを特徴とする請求項７に記載のウエット処理装置。

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