JP4506916B2

JP4506916B2 - 液処理装置および液処理方法

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Publication number: JP4506916B2
Application number: JP2000198646A
Authority: JP
Inventors: 裕二上川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: JP2002016037A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の各種基板に対して所定の液処理や乾燥処理を施すために用いられる液処理装置と、この液処理装置を用いた液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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（ウエハ）を所定の薬液や純水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、Ｎ_２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】
例えば、図１１に示すように、ウエハ洗浄室２０１を形成する処理チャンバ２０２を有し、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を処理チャンバ２０２の前方側に形成されたウエハ搬入出口２０３から進退可能とし、ロータ２０５を処理チャンバ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との間でウエハＷの受け渡しが可能となっている構造を有するウエハ洗浄装置２００が知られている。なお、図１１における参照符号２０７はロータ２０５を進出退避させ回転させる駆動機構、２０８は回転軸、２０４は処理チャンバ２０２の蓋、２０６はロータ２０５の保持部材である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示したウエハ洗浄装置２００では、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ないことから、動作プログラム等が複雑なものとなってしまう問題がある。
【０００５】
また、近年、半導体デバイスの微細高集積化や量産化に伴って、ウエハの大きさについては、２００ｍｍφから３００ｍｍφへの大口径化が進んでおり、ウエハの大きさおよび重量が嵩むようになってきていることから、３００ｍｍφウエハの保存や搬送等は、例えば、２５枚のウエハを水平状態で収納したキャリア（ポッド）を用いて取り扱われる。しかし、液処理そのものは、従来と同様にウエハをほぼ垂直な状態として行うことが好ましい。従って、ウエハ洗浄装置２００に限らず、従来、ウエハをほぼ垂直な状態に保持して搬送を行っていた装置においては、別途、ウエハの姿勢変換機構等を設けなければならず、また、ウエハを取り扱う各部の部材も大型化することから、全体的に装置が大型化する問題がある。そのために、装置の構成を改良することによって、装置の大型化を抑制することが望まれている。
【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、制御が容易で、基板の洗浄等の液処理を効率的に行うことを可能ならしめ、また、特に大口径の基板の液処理を行うにあたって生ずる処理装置の大型化を抑制したコンパクトな液処理装置と、特に大口径の基板の液処理を効率的に行うことができる液処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、
複数の基板を所定間隔で保持するロータおよび前記ロータに保持された基板が面内回転するように前記ロータを回転させるモータを有する回転機構と、
前記ロータが、保持する複数の基板が水平姿勢となる第１の状態と、保持する複数の基板が立設姿勢となる第２の状態とをとるように、前記回転機構を水平な回動軸まわりに回動させて基板の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記ロータが挿入される挿入口を有し、保持した複数の基板が立設姿勢の前記第２の状態にある前記ロータを収容し、前記ロータに保持された複数の基板に処理液を供給しながら液処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバから離隔した基板搬入出位置で前記第１の状態の前記ロータに対し水平姿勢の基板を搬入出する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構が前記ロータに基板を搬入出する基板搬入出位置と、前記第２の状態をとる前記ロータが前記処理チャンバに収容される位置との間で、前記姿勢変換機構の前記回動軸に直交する水平方向に前記回転機構と前記姿勢変換機構とを一体的にスライドさせる駆動機構と、
前記回転機構に取り付けられ、前記ロータが前記処理チャンバに収容された際に前記処理チャンバを密閉するチャンバ密閉用部材と、
を具備し、
前記基板搬入出位置で、前記ロータを前記第１の状態にして前記基板搬送機構により前記ロータに複数の基板を水平姿勢で搬入し、前記姿勢変換機構により前記回転機構を前記回動軸まわりに回動させて前記ロータを前記第２の状態にすることにより前記ロータに受け取られた基板を立設姿勢に変換し、その状態で前記回転機構および前記姿勢変換機構を前記駆動機構により前記回動軸に直交する水平方向にスライドさせるのみで前記ロータを前記処理チャンバに収容させるとともに前記チャンバ密閉用部材によりチャンバを密閉し、前記ロータとともに基板を回転させつつ前記ロータに保持された基板に処理液を供給しながら液処理を行うことを特徴とする液処理装置、が提供される。
【００１０】
本発明の液処理装置は、第１の状態にあるロータに基板を水平姿勢で搬送し、この状態から姿勢変換機構で回転機構を水平な回動軸まわりに回動させるだけでロータを第２の状態としてロータに保持された基板を水平姿勢から立設姿勢に姿勢変換させ、その後そのままの状態で回動軸に直交する水平方向に回転機構と姿勢変換機構とを一体的にスライドさせるだけでロータを直接に処理チャンバに収容するので、複数の機構間で基板を移し替える必要がなく、また、そのような基板の移し替えを行う複数の機構を設ける必要がない。これにより装置をコンパクトに構成することができ、基板の汚れ発生を防止することができる。また、基板が収容されるキャリアと液処理を行うために基板を保持するロータとの間の搬送経路を短くすることによっても、装置を小型化することができる。
【００１１】
本発明によれば、複数の基板を所定間隔で保持するロータおよび前記ロータに保持された基板が面内回転するように前記ロータを回転させるモータを有する回転機構と、
前記ロータが、保持する複数の基板が水平姿勢となる第１の状態と、保持する複数の基板が立設姿勢となる第２の状態とをとるように、前記回転機構を水平な回動軸まわりに回動させて基板の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記ロータが挿入される挿入口を有し、保持した複数の基板が立設姿勢の前記第２の状態にある前記ロータを収容し、前記ロータに保持された複数の基板に処理液を供給しながら液処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバから離隔した基板搬入出位置で前記第１の状態の前記ロータに対し水平姿勢の基板を搬入出する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構が前記ロータに基板を搬入出する基板搬入出位置と、前記第２の状態をとる前記ロータが前記処理チャンバに収容される位置との間で、前記姿勢変換機構の前記回動軸に直交する水平方向に前記回転機構と前記姿勢変換機構とを一体的にスライドさせる駆動機構と、
前記回転機構に取り付けられ、前記ロータが前記処理チャンバに収容された際に前記処理チャンバを密閉するチャンバ密閉用部材と、
を具備する液処理装置を用いて、基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、
前記基板搬入出位置で、前記ロータを前記第１の状態として、前記基板搬送機構により前記ロータに複数の基板を水平姿勢で搬入する工程と、
前記姿勢変換機構により前記回転機構を前記回動軸まわりに回動させて前記ロータを前記第２の状態にすることにより前記ロータに受け取られた基板を立設姿勢に変換する工程と、
前記ロータを前記第２の状態にしたまま前記回転機構および前記姿勢変換機構を前記駆動機構により前記回動軸に直交する水平方向にスライドさせるのみで前記ロータを前記処理チャンバに収容させるとともに前記チャンバ密閉用部材によりチャンバを密閉する工程と、
前記処理チャンバに収容されたロータとともに基板を回転させながら、前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程と、
を有することを特徴とする液処理方法、が提供される。
【００１２】
このような液処理方法によれば、複数の基板を効率よく搬送し、しかも、一度に多くの基板を液処理することができるため、処理コストを低減することができる。
【００１３】
【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。本発明の液処理装置は、各種基板を被処理体とする洗浄処理装置、乾燥処理装置等に適用できるが、本実施形態では、半導体ウエハ（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として用いた場合について説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係る洗浄処理装置１の斜視図であり、図２はその側面図、図３はその平面図である。これら図１から図３に示されるように、洗浄処理装置１は、ウエハＷを複数枚、例えば２５枚ほど水平状態で収納可能なキャリア（収納容器）Ｃを載置するためのキャリアステージ２ａ・２ｂ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、キャリアステージ２ａ・２ｂと洗浄処理ユニット３との間に設けられ、ウエハＷの搬送を行うウエハ搬送ユニット４と、液処理のための薬液を貯蔵等する薬液貯蔵ユニット５と、洗浄処理装置１内に配設された各種の電動駆動機構のための電源ユニット６と、から主に構成されている。
【００１５】
キャリアステージ２ａ・２ｂはキャリアＣを載置する場所であり、キャリアＣは、そのウエハＷを搬入出するための搬入出口がウエハ搬送ユニット４の壁部１１に設けられた窓部１２ａ（キャリアステージ２ａ側）・１２ｂ（キャリアステージ２ｂ側）に対面するようにして、キャリアステージ２ａ・２ｂ上に載置される。
【００１６】
壁部１１の内側（ウエハ搬送ユニット４側）には、窓部１２ａ・１２ｂを開閉するシャッターとキャリアＣの搬入出口を開閉する蓋体の開閉を行う蓋体開閉機構とを有する開閉装置１４ａ（キャリアステージ２ａ側）・１４ｂ（キャリアステージ２ｂ側）が配設されており、キャリアＣをキャリアステージ２ａ・２ｂに載置していない状態では、シャッターを閉じた状態とする。一方、ウエハＷをキャリアＣから搬出する際またはキャリアＣへ搬入する際にはシャッターおよびキャリアＣの蓋体が蓋体開閉機構により開かれた状態とされる。
【００１７】
ウエハ搬送ユニット４内には、開閉装置１４ａ・１４ｂに隣接して、キャリアＣ内のウエハＷの枚数を計測するための検出センサ機構１３ａ（キャリアステージ２ａ側）・１３ｂ（キャリアステージ２ｂ側）が配設されている。検出センサ機構１３ａ・１３ｂは、例えば、赤外線センサヘッドをＺ方向にスキャンさせながら、ウエハＷのＹ方向端の２カ所でウエハＷの枚数を検査する。
【００１８】
検出センサ機構１３ａ・１３ｂとしてはまた、ウエハＷの枚数の検査と並行して、ウエハＷの収納状態、例えば、キャリアＣ内にウエハＷが所定のピッチで平行に１枚ずつ収納されているかどうか、ウエハＷが段差ずれして斜めに収納されていないかどうか、ウエハＷがキャリアＣ内の所定位置から飛び出していないか等を検出するセンサを具備したものを用いることが、より好ましい。さらに、ウエハＷの収納状態を確認した後に、同センサを用いてウエハＷの枚数を検出するようにしてもよい。なお、後述するウエハ搬送機構７に検出センサ機構を取り付けて、ウエハ搬送機構７とともに移動可能な構造とすれば、検出センサ機構は１カ所のみの配設で済ませることが可能である。
【００１９】
ウエハ搬送ユニット４には、キャリアステージ２ａ・２ｂに載置されたキャリアＣと後述するロータ３１との間でウエハＷを水平状態で搬送するウエハ搬送機構７が配設されている。ウエハ搬送機構７は、未処理のウエハＷを搬送するための搬送アーム２１ａと、液処理済みのウエハＷを搬送するための搬送アーム２１ｂを有しており、１個の搬送アーム２１ａ・２１ｂが１枚のウエハＷを搬送し、かつ、キャリアＣに収容されている２５枚のウエハＷを一度に搬送可能なように、それぞれ２５個ずつが略平行に配設されている。
【００２０】
合計５０個の搬送アーム２１ａ・２１ｂを保持する搬送アーム保持部２２は図示しないＸ軸駆動機構を内在し、テーブル２３に設けられた溝部またはガイドレール等の案内機構２４に沿って、Ｘ方向にスライド可能となっている。また、搬送アーム保持部２２は、Ｘ−Ｙ面内のθ方向に回転可能に構成されている。このθ方向回転を行う図示しないθ回転駆動機構は、搬送アーム保持部２２に内在させることが可能であり、また、後述するＺ軸駆動機構９９やテーブル２３もともに回転する構造として設けることも可能である。
【００２１】
このようなＸ軸駆動機構やθ回転駆動機構を用いれば、例えば、Ｘ軸駆動機構を用いて搬送アーム２１ａをキャリアＣ内へ挿入し、キャリアＣ内のウエハＷを搬出した後、θ回転駆動機構を用いて搬送アーム２１ａの向きを１８０°回転させてウエハＷを洗浄処理ユニット３側へ向け、再びＸ軸駆動機構を用いて搬送アーム２１ａを洗浄処理ユニット３に配設されたロータ３１へ挿入し、ウエハＷをロータ３１に収納することや、その逆の動作が可能となる。なお、Ｘ軸駆動機構に代えて、またはＸ軸駆動機構とともに、搬送アーム２１ａ・２１ｂが、多関節アーム等の伸縮自在な形態を有していることにより、ウエハＷをキャリアＣとテーブル３１ａ〜３１ｃとの間で搬送することが可能な形態とすることも好ましい。
【００２２】
通常、搬送アーム２１ａ・２１ｂどうしの間隔は、キャリアＣ内でのウエハＷの収納間隔と同じとするが、搬送アーム保持部２２に、搬送アーム２１ａ・２１ｂの間隔を変化させるような搬送アーム間隔調整機構を設けることも可能である。この場合、例えば、搬送アーム２１ａどうしの間隔をキャリアＣ内のウエハＷの収納間隔に合わせてキャリアＣからウエハＷを搬出した後、搬送アーム２１ａの間隔を半分に変換して、さらに後述するＺ軸駆動機構９９を用いて搬送アーム２１ａの高さ調整を行い、ウエハＷをロータ３１の下半分または上半分に収納するといった動作を行うことが可能となる。
【００２３】
搬送アーム２１ａ・２１ｂおよび搬送アーム保持部２２ならびにテーブル２３は、Ｚ軸駆動機構９９によりＺ方向（垂直方向）に移動可能となっている。このＺ軸駆動機構９９は、例えば、搬送アーム２１ａ・２１ｂがキャリアＣまたはロータ３１からウエハＷを搬出する際、または搬送アーム２１ａ・２１ｂに保持されたウエハＷをキャリアＣまたはロータ３１に搬入する際に用いられる。例えば、キャリアＣ内からウエハＷを搬出する場合には、先ず、キャリアＣ内の各ウエハＷの下側に各搬送アーム２１ａが位置するようにＺ軸駆動機構９９を用いて高さ調整を行い、その後に搬送アーム２１ａをキャリアＣ内に挿入し、次いでＺ軸駆動機構９９を用いて搬送アーム２１ａを所定高さほど上昇させることによって搬送アーム２１ａ上にウエハＷを保持させ、その状態でＸ軸駆動機構により搬送アーム２１ａを元の位置まで退却させることにより、キャリアＣからウエハＷを搬出することができる。
【００２４】
搬送アーム２１ａ・２１ｂおよび搬送アーム保持部２２ならびにテーブル２３はまた、Ｙ軸駆動機構９８によりガイドレール９７に沿ってＹ方向に移動可能となっており、ウエハ搬送機構７は、キャリアステージ２ａ・２ｂに載置されたキャリアＣにいずれにもアクセス可能となっている。
【００２５】
ウエハ搬送ユニット４の天井部分には、フィルタファンユニット２８ａが配設されており、ウエハ搬送ユニット４内にパーティクルを除去した空気等が送風されるようになっている。また、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３との境界を形成する壁部２５には、ウエハＷをウエハ搬送機構７とロータ３１との間でのウエハＷの搬送を可能とするために、シャッター２７により開閉が可能な窓部２６が形成されている。シャッター２７はウエハ搬送ユニット４側に配設されており、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３の雰囲気が分離できるようになっている。なお、シャッター２７は、洗浄処理ユニット３側に設けることもできる。
【００２６】
洗浄処理ユニット３の天井部分にも、フィルタファンユニット２８ｂが配設されており、洗浄処理ユニット３内にパーティクルを除去した空気等が送風されるようになっている。また、洗浄処理ユニット３は、ウエハＷを所定間隔で保持可能なロータ３１にウエハＷが面内回転するようにロータ３１を回転させるモータ（駆動機構）３２が軸部材３７を介して取り付けられてなるロータ回転機構８を有する。図４はロータ３１の構造を示す斜視図であり、ロータ３１は、ウエハＷを保持するための溝等が形成された係止部材３１ａ、係止部材３１ａと同様に溝等が形成され開閉可能なホルダー３１ｂを有する。係止部材３１ａは、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤３３ａ・３３ｂに架設され、固定されている。また、ホルダー３１ｂは、ホルダーロックピン３１ｃの状態によって開閉が制限される。つまり、ホルダー３１ｂにロックが掛かっているときは、ホルダー３１ｂはウエハＷを保持するように閉じられた状態にあり、ロックが掛かっていない状態では、ホルダー回転シリンダ３４によってウエハＷを保持するように閉じたり、またはウエハＷの搬入出を可能とすべく開くように動かすことができる。
【００２７】
例えば、ホルダー３１ｂを開く場合には、ホルダー３１ｂのロック（固定）状態解除のためのホルダー解除シリンダ３５を、ロータ３１の上部から下降させて円盤３３ａに形成されているホルダーロックピン３１ｃを押しつけた状態に保持する。このとき、ホルダー３１ｂはロック状態から解除され、自由に動かすことが可能な状態となる。この状態において、例えば、円盤３３ａとホルダー３１ｂとの結合部に、円盤３３ｂ側からホルダー回転シリンダ３４を噛み合わせてホルダー回転シリンダ３４を回転させると、ホルダー３１ｂを開くことができる。
【００２８】
なお、ホルダー３１ｂを閉じるときには、逆に、ホルダー回転シリンダ３４を回転させて開かれていたホルダー３１ｂを閉じた後に、ホルダー解除シリンダ３５を上昇させることで、自然にホルダーロックピン３１ｃにより、ホルダー３１ｂにロックが掛かる。
【００２９】
ロータ３１とモータ３２を連結する軸部材３７は、円盤３３ｂ側に配置された別の円盤３８の中心部を貫通している。円盤３８は、後述するように、ロータ３１を処理チャンバ５１（外側チャンバ５１ａ）へ挿入したときに、処理チャンバ５１のロータ挿入口５３を閉塞するための部材であり、回転することはない。軸部材３７が円盤３８を貫通する部分は、処理チャンバ５１から処理液が漏出しないようにシール構造が採られる。
【００３０】
円盤３８には、ロータ回転機構支持部材３６が取り付けられている。このロータ回転機構支持部材３６は、回動軸３６ａ周りにロータ回転機構８をＹ−Ｚ面内で回動させ、ウエハＷを水平状態と立設状態、例えば垂直状態（ウエハＷの表面と水平方向とのなす角が９０°の状態）との間で姿勢変換させる姿勢変換機構９の一部である。このような姿勢変換機構９の駆動は、モータやアクチュエータ等の駆動装置を用いて行うことができる。
【００３１】
なお、ロータ回転機構支持部材３６は軸部材３７のカバーとしても機能する。従って、ロータ回転機構支持部材３６の形状は、図示したものに限定されるものではなく、例えば、軸部材３７とモータ３２の全体を取り囲むような形態としてもよく、この場合には、モータ３２で発生するパーティクル等が洗浄処理ユニット３内の雰囲気を悪化させることを抑制することができる。
【００３２】
姿勢変換機構９の脚部３６ｂは、ガイドレール３９上をＹ方向に移動可能なＹ軸駆動機構１０上に配設されており、これによりロータ回転機構８も洗浄処理ユニット３内をＹ方向に移動可能となっている。このＹ軸駆動機構１０を用いて、ウエハＷが立設状態、例えば、垂直状態で保持されるように姿勢変換されたロータ回転機構８のロータ３１の部分を処理チャンバ５１に挿入することができる。
【００３３】
なお、ガイドレール３９の下部スペース９４には、例えば、ロータ回転機構８、姿勢変換機構９、Ｙ軸駆動機構１０等の制御装置を収納することができる。また、図１から図３には示していないが、ガイドレール３９が配設されたスペースと処理チャンバ５１が配設されたスペースとの間に開閉可能なシャッターを設けて、処理チャンバ５１内の雰囲気が洗浄処理ユニット３全体に拡散しないような構造とすることができる。
【００３４】
図５および図６は、ロータ３１を処理チャンバ５１に挿入した状態の一形態を示す断面図である。ここで、図５および図６においては、姿勢変換機構９やＹ軸駆動機構１０を省略しており、処理チャンバ５１については、断面略台形の筒形の形態を有する外側チャンバ５１ａと、Ｙ方向にスライド可能な内側チャンバ５１ｂとからなる二重構造を有するものを示している。なお、外側チャンバ５１ａはメンテナンス等の際には、図５に示される内側チャンバ５１ｂの位置へ待避させることができるようになっている。
【００３５】
図５は内側チャンバ５１ｂを図中右側へ待避させ、外側チャンバ５１ａを用いて液処理を行う際の状態を示しており、図６は内側チャンバ５１ｂを外側チャンバ５１ａ内に収納して、内側チャンバ５１ｂによる液処理を行う状態を示している。図５に示すように、外側チャンバ５１ａにおける洗浄処理は、垂直壁５２ａと、ロータ挿入口５３が形成された垂直壁５２ｂと、ロータ挿入口５３を閉塞するロータ回転機構８の円盤３８とにより形成される処理空間９５において行われる。垂直壁５２ｂの上部には、排気バルブ６５と排気管６７からなる排気経路が設けられており、処理空間９５の雰囲気の調整が可能となっている。
【００３６】
また、垂直壁５２ｂの下部には、ドレインバルブ６１とドレイン管６３からなるドレイン（排液経路）が形成されており、処理空間９５から使用された洗浄液が排出されるようになっている。ここで、外側チャンバ５１ａは、垂直壁５２ｂ側が長径側に設定され、また、外側チャンバ５１ａの胴部下側に、垂直壁５２ｂ側が下方となるような勾配が形成されるように固定されているので、使用された洗浄液は、容易にドレインバルブ６１からドレイン管６３を通して排出される。
【００３７】
外側チャンバ５１ａ内の上端近傍部分には、多数の吐出口５４を有する吐出ノズル５５が、吐出口５４が水平方向に並ぶようにして垂直壁５２ｂに取り付けられている。吐出ノズル５５からは、薬液貯蔵ユニット５内の供給源から供給された純水、ＩＰＡ等の各種薬液や、Ｎ_２ガス等の乾燥ガスが吐出可能となっている。また、垂直壁５２ａ・５２ｂには、円盤３３ａ・３３ｂのそれぞれ垂直壁５２ａ・５２ｂに対向する面を洗浄するための処理液の吐出ノズル７４ａ・７４ｂが配設されている。このような吐出ノズル７４ａ・７４ｂは、主に、種々の薬液処理後に純水で円盤３３ａ・３３ｂの洗浄を行う際に使用される。なお、吐出ノズル５５は、図５および図６中には１本しか示されていないが、複数本設けることが可能である。
【００３８】
内側チャンバ５１ｂは、外側チャンバ５１ａよりも径が小さい断面略台形の筒状の形態を有し、図５に示す位置と図６に示す位置との間でＹ方向に平行移動（スライド）可能に構成されている。内側チャンバ５１ｂは、その短径側の端面にリング部材５８ｂを、長径側の端面にリング部材５８ａを有しており、内側チャンバ５１ｂが外側チャンバ５１ａ内に配置されたときには、リング部材５８ａが垂直壁５２ａに密着し、また、リング部材５８ｂが垂直壁５２ｂに密着することで処理空間９６が形成される。
【００３９】
なお、内側チャンバ５１ｂを外側チャンバ５１ａから待避させたときに、リング部材５８ｂが垂直壁５２ａに密着するとともにリング部材５８ａが垂直壁５２ｃに密着することによって、外側チャンバ５１ａによって形成される処理空間９５の雰囲気は、内側チャンバ５１ｂ内の雰囲気と隔離される。
【００４０】
内側チャンバ５１ｂ内の上部には、多数の吐出口５６を有する吐出ノズル５７が、吐出口５６が水平方向に並ぶようにして取り付けられている。吐出ノズル５７からは、薬液貯蔵ユニット５内の供給源から供給された各種薬液、純水、ＩＰＡ等が吐出される。また、内側チャンバ５１ｂの上部内壁には、円盤３３ａ・３３ｂの対向面（ウエハＷに対向する面）を洗浄するための処理液の吐出ノズル７５ａ・７５ｂが配設されており、純水等の洗浄液を吐出可能となっている。なお、吐出ノズル５７は、図５および図６中には１本しか示されていないが、複数本設けることが可能である。
【００４１】
リング部材５８ａの上端部には排気口６６が形成されており、排気管６８を通じて、処理空間９６内の雰囲気調整または退避位置での内側チャンバ５１ｂ内の雰囲気調整を行うことが可能となっている。また、リング部材５８ａの下端部には処理液排出口４６が形成されており、この処理液排出口４６と連通するようにドレイン誘導部材４７が配設されている。
【００４２】
内側チャンバ５１ｂは、モータ３２側を短径側とし、また下側に勾配が形成されるようにして配設されている。つまり、処理液排出口４６は、内側チャンバ５１ｂの下側に形成された勾配の下方側に形成されていることから、内側チャンバ５１ｂで使用された処理液は、容易に処理液排出口４６からドレイン誘導部材４７へ流れ込む。
【００４３】
ドレイン誘導部材４７は下方に伸び、その先端部４８は水平方向を向くように構成されている。一方、垂直壁５２ａの下方には別体としてドレイン管４９が配置されており、ドレイン管４９の先端には先端部としてのキャップ部５０が形成されている。
【００４４】
内側チャンバ５１ｂが退避位置にあるときは、ドレイン誘導部材４７の先端部４８とキャップ部５０とは隔離された状態にあるが、内側チャンバ５１ｂをウエハＷの洗浄処理等のために外側チャンバ５１ａ内に収容されるようにスライドさせると、先端部４８がキャップ部５０に嵌合されて気密にシールされ、これにより、ドレイン誘導部材４７とドレイン管４９とが連通し、処理液の排液が可能となる構造となっている。他方、ウエハＷの液処理が終了して、内側チャンバ５１ｂを外側チャンバ５１ａから退避させる際には、先端部４８とキャップ部５０とは離隔される。
【００４５】
次に、キャリアステージ２ａに載置されたキャリアＣをキャリアＣ１とし、キャリアステージ２ｂに載置されたキャリアＣをキャリアＣ２として、これら２個のキャリアＣ１・Ｃ２に収納されたウエハＷを一括して洗浄処理装置１を用いて洗浄処理する場合を例に、その洗浄処理工程について説明する。なお、図１〜図３においては、キャリアＣについてそれぞれキャリアＣ１・Ｃ２と明示していない。
【００４６】
先ず、２５枚のウエハＷが所定の間隔で平行に収納されたキャリアＣ１・Ｃ２を、キャリアＣ１・Ｃ２においてウエハＷの出し入れを行う搬入出口が窓部１２ａ・１２ｂと対面するように、それぞれキャリアステージ２ａ・２ｂに載置する。
【００４７】
最初にキャリアＣ１内のウエハＷを搬送するために、開閉装置１４ａを用いて窓部１２ａを閉じているシャッターを開き、また、キャリアＣ１の搬入出口を閉塞している蓋体を開いて、キャリアＣ１の内部とウエハ搬送ユニット４の内部が連通する状態とする。その後に、検出センサ機構１３ａをＺ方向にスキャンさせて、キャリアＣ１内のウエハＷの枚数および収納状態を確認する。ここで、異常が検出された場合には処理を中断し、キャリアＣ２からのウエハＷの搬出動作に移るか、または、キャリアＣ１・Ｃ２を生産管理上等の問題から１ロットとして一括処理することが前提とされている場合等には、キャリアＣ１・Ｃ２をキャリアステージ２ａ・２ｂから撤去して、別のロットの洗浄処理へ移行する。
【００４８】
キャリアＣ１内のウエハＷに異常が検出されなかった場合には、個々の搬送アーム２１ａが各ウエハＷの下側に位置するようにＺ軸駆動機構９９により搬送アーム２１ａの高さを合わせた後に、ウエハ搬送機構７の有するＸ軸駆動機構を動作させて搬送アーム２１ａをキャリアＣ１内に挿入し、Ｚ軸駆動機構９９を所定高さほど上昇させて１個の搬送アーム２１ａに１枚のウエハＷを保持させ、再びＸ軸駆動機構を動作させて搬送アーム２１ａを元の位置へ戻す。開閉装置１４ａを動作させて窓部１２ａおよびキャリアＣ１の蓋体を閉めることにより、２５枚全てのウエハＷはキャリアＣ１からウエハ搬送ユニット４内に移動したこととなる。なお、ウエハＷはキャリアＣ１内での収納間隔と同じ間隔で、搬送アーム２１ａに保持された状態にある。
【００４９】
続いて、搬送アーム２１ａに保持されたウエハＷが、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３との境界をなす壁部２５に形成された窓部２６に対面するように、ウエハ搬送機構７の有するθ回転駆動機構を１８０°回転させる。そして、窓部２６を閉じていたシャッター２７を開き、ウエハ搬送機構７のＸ軸駆動機構を動作させて、洗浄処理ユニット３において窓部２６に対面する位置に待機させていたロータ３１内へ、ウエハＷが保持された搬送アーム２１ａを挿入する。
【００５０】
このとき当然に、ロータ３１はホルダーロックピン３１ｃがホルダー解除シリンダ３５によって押さえつけられてホルダー３１ｂは可動な状態にあり、ホルダー３１ｂはホルダー回転シリンダ３４により外側に開かれた状態、つまりウエハＷの搬入出が可能な状態とされている。また、ウエハＷの高さ位置は、ウエハＷが係止部材３１ａに形成されたウエハＷを保持するための溝部等に納まるように調整されている。
【００５１】
ウエハＷが係止部材３１ａに保持された状態から、ウエハ搬送機構７が有するＺ軸駆動機構９９を動作させて搬送アーム２１ａの位置を下げ、さらにＸ軸駆動機構を動作させて搬送アーム２１ａを元の位置に戻し、シャッター２７を閉じる。以上の工程により、キャリアＣ１に収納されていたウエハＷのロータ３１への搬送が終了する。
【００５２】
次に、キャリアＣ２に収容されているウエハＷをロータ３１に搬送するために、搬送アーム２１ａが再びキャリアステージ２ａ・２ｂ側となるように、ウエハ搬送機構７のθ回転駆動機構を動作させる。また、Ｙ軸駆動機構９８を動作させて、搬送アーム２１ａが窓部１２ｂに対向する位置まで、ウエハ搬送機構７を移動させる。そして、前述したキャリアＣ１からウエハＷを搬出した場合と同様にして、キャリアＣ２内からウエハＷを搬出し、θ回転駆動機構およびＹ軸駆動機構９８を動作させて、ウエハＷを保持した搬送アーム２１ａを窓部２６に対面する位置まで移動させる。
【００５３】
キャリアＣ２のウエハＷは、先にロータ３１に収納したキャリアＣ１のウエハＷの間に挿入する。つまり、ウエハＷは、ロータ３１内においてキャリアＣ１・Ｃ２における収納間隔の半分の間隔で収納されることとなる。このために、搬送アーム２１ａの高さ位置つまりウエハＷの高さ位置を、ウエハＷの保持間隔の半分の間隔ほどＺ軸駆動機構９９を動作させて上方または下方へずらし、しかる後にシャッター２７を開いてウエハ搬送機構７の有するＸ軸駆動機構を動作させ、ウエハＷおよび搬送アーム２１ａをロータ３１へ挿入する。
【００５４】
Ｚ軸駆動機構９９により搬送アーム２１ａを僅かに下げた後、Ｘ軸駆動機構を用いて搬送アーム２１ａを元の位置に戻し、シャッター２７を閉めることにより、キャリアＣ１・Ｃ２のウエハＷのロータ３１への搬送が終了する。また、ロータ３１においては、ホルダー３１ｂがウエハＷを保持するように閉じられ、また、ホルダー解除シリンダ３５を上部に移動させてホルダーロックピン３１ｃによりホルダー３１ｂが自由に動くことができない状態とする。
【００５５】
次に、姿勢変換機構９を用いて、ロータ３１が処理チャンバ５１側を向くようにロータ回転機構８を９０°ほど倒し、ロータ回転機構８を水平状態に保持する。このときウエハＷは垂直状態に保持されることとなる。そして、Ｙ軸駆動機構１０を用いて、ロータ３１が外側チャンバ５１ａに収容され、また、円盤３８により外側チャンバ５１ａのロータ挿入口５３が閉塞されるように、ロータ回転機構８をスライドさせる。
【００５６】
処理チャンバ５１において、例えば、内側チャンバ５１ｂでは薬液を用いたポリマー除去等の処理を、外側チャンバ５１ａでは純水を用いた処理とその後の乾燥処理を行うとすると、最初は内側チャンバ５１ｂを外側チャンバ５１ａ内に収容して、モータ３２によりロータ３１を所定の回転数で回転させながら、吐出ノズル５７から純水を吐出してウエハＷの洗浄を行い、しかる後に吐出ノズル７５ａ・７５ｂから純水を吐出させて、円盤３３ａ・３３ｂのウエハＷに対向する面を洗浄する。
【００５７】
次に、内側チャンバ５１ｂを外側チャンバ５１ａから待避させた状態として、ロータ３１を所定の回転数で回転させながら、吐出ノズル５５から所定の薬液をウエハＷに向かって吐出する。薬液を用いた処理が終了した後に、吐出ノズル７４ａ・７４ｂから純水を吐出して、円盤３３ａ・３３ｂのそれぞれ垂直壁５２ａ・５２ｂに対向する面を洗浄する。その後、処理液の吐出を行わずに所定の回転数でロータ３１を回転させて、ロータ３１やウエハＷに付着した純水を振り切り、必要に応じて、Ｎ_２ガス等をウエハＷに噴射して乾燥処理を行う。
【００５８】
液処理および乾燥処理が終了した後には、Ｙ軸駆動機構１０を用いて、ロータ３１を処理チャンバ５１から搬出するために、ロータ回転機構８を処理チャンバ５１から離れるようにスライドさせ、続いて姿勢変換機構９を動作させてウエハＷが水平状態で保持されるようにロータ回転機構８を立て直し、ロータ３１を窓部２６と対面する位置へ戻す。そして、ロータ３１について、ホルダー３１ｂを開いたときの搬入出口が窓部２６に対面するように位置合わせを行う。そして、ホルダー解除シリンダ３５を降下させてホルダーロックピン３１ｃを押しつけ、ホルダー３１ｂのロックを解除した状態とし、ホルダー回転シリンダ３４（図４参照）を用いてホルダー３１ｂを回転させ、ウエハＷの搬出が可能となるようにホルダー３１ｂを開く。
【００５９】
ウエハＷの液処理等が行われている間に、ウエハ搬送機構７については、θ回転駆動機構を動作させて搬送アーム２１ｂが窓部２６に対面した状態としておく。そして、例えば、先にキャリアＣ２に収納されていたウエハＷをキャリアＣ２に戻すこととすると、搬送アーム２１ｂが該当するウエハＷを搬出することができるように、Ｚ軸駆動機構９９を動作させて搬送アーム２１ｂの高さ位置を調節し、シャッター２７を開いてＸ軸駆動機構により搬送アーム２１ｂをロータ３１内に挿入し、その後にウエハＷをＺ軸駆動機構９９を動作させてウエハＷを持ち上げ、さらにＸ軸駆動機構により搬送アーム２１ｂを元の位置に戻すことで、該当するウエハＷをロータ３１内から搬出することができる。
【００６０】
シャッター２７を閉じた後に、搬送アーム２１ｂがキャリアステージ２ａ・２ｂ側を向くようにθ回転駆動機構を駆動させ、また、Ｙ軸駆動機構９８により搬送アーム２１ｂが窓部１２ｂに対面するように、ウエハ搬送機構７を移動させる。開閉装置１４ｂを用いて窓部１２ｂを開くとともにキャリアＣ２の蓋体を開いて、キャリアＣ２の内部とウエハ搬送ユニット４が連通した状態とし、Ｚ軸駆動機構９９を用いて搬送アーム２１ｂ全体の高さを調節した後に、Ｘ軸駆動機構を用いて搬送アーム２１ｂをキャリアＣ２内に挿入し、ウエハＷを搬入して搬送アーム２１ｂを元の位置に戻す。キャリアＣ２の蓋体と窓部１２ｂを閉じると、キャリアＣ２へのウエハＷの収納が終了する。
【００６１】
同様の方法により、搬送アーム２１ｂを窓部２６に対面する位置へ戻した後にロータ３１からウエハＷを取り出し、キャリアＣ１へ収納する。キャリアＣ１・Ｃ２をキャリアステージ２ａ・２ｂから撤去すると、次のキャリアＣの処理を開始することができる。
【００６２】
次に、洗浄処理装置の別の実施形態について説明する。図７は洗浄処理装置１００の側面図であり、図８はその平面図である。洗浄処理装置１００は、前述した洗浄処理装置１の洗浄処理ユニット３と構造の異なる洗浄処理ユニット３ａを有している以外は、洗浄処理装置１と同じユニットを用いて構成されている。従って、以下、洗浄処理ユニット３ａの構造と洗浄処理ユニット３ａにおけるウエハＷの処理形態について説明する。
【００６３】
洗浄処理ユニット３ａに配設されているロータ搬送機構８０は、ロータ８１、姿勢変換機構９ａ、Ｙ軸駆動機構１０ａから構成されている。ロータ８１は、円盤３３ｂと姿勢変換機構９ａに接合された連結部材８２ａとの間で脱着可能に構成されており、また円盤３３ａには後述するロータ授受／回転駆動機構９０へのロータ８１の連結とその解除を行うための連結部材８２ｂが取り付けられている。なお、ロータ８１には、ロータ３１と同様に、円盤３３ａ・３３ｂ間に係止部材３１ａ、ホルダー３１ｂがあり、円盤３３ａには図示しないホルダーロックピン３１ｃが配設されている。
【００６４】
姿勢変換機構９ａは、ウエハＷの搬入出を行うホルダー３１ｂの搬入出口が窓部２６へ対面するように位置調整を行うための位置調節機構を有していることが好ましい。姿勢変換機構９ａとＹ軸駆動機構１０ａの動作は、先に説明した洗浄処理装置１の姿勢変換機構９とＹ軸駆動機構１０の動作と同じである。
【００６５】
洗浄処理ユニット３ａには、また、ロータ授受／回転駆動機構９０および処理チャンバ５１が配設されている。ロータ授受／回転駆動機構９０がロータ８１を保持した状態の一形態を示す断面図を図９に示す。ロータ授受／回転駆動機構９０は、回転軸部材８３およびモータ３２ａから構成されている。回転軸部材８３の端部は、ロータ８１を脱着可能な構造となっており、モータ３２ａの回転によりロータ８１の回転が可能となっている。
【００６６】
処理チャンバ５１としては、図５および図６に示した外側チャンバ５１ａと内側チャンバ５１ｂとからなる二重構造チャンバを示した。従って、洗浄処理装置１の場合と同様に、内側チャンバ５１ｂの位置に応じて、外側チャンバ５１ａでの洗浄処理と内側チャンバ５１ｂでの洗浄処理とを使い分けすることができる。外側チャンバ５１ａのロータ挿入口５３には、シャッター５３ａが取り付けられており、ロータ８１を外側チャンバ５１ａ内に搬入出する際にはこのシャッター５３ａが開かれ、洗浄処理中は閉じた状態とされる。
【００６７】
次に、洗浄処理ユニット３ａにおけるウエハＷの洗浄方法について説明する。ウエハ搬送機構７とロータ８１との間でのウエハＷの搬入出は、洗浄処理装置１の場合と同様にウエハＷを水平状態として行われる。ロータ８１内にウエハＷが収納されたら、姿勢変換機構９ａを動作させてウエハＷが立設状態、例えば垂直状態で保持されるようにロータ８１を姿勢変換し、次いでＹ軸駆動機構１０を動作させて、ロータ８１をロータ挿入口５３から外側チャンバ５１ａ内に挿入する。
【００６８】
Ｙ軸駆動機構１０を、連結部材８２ｂが回転軸部材８３に連結されるまで移動させ、連結部材８２ｂと回転軸部材８３が連結された後に、円盤３３ｂと連結部材８２ａとの間の連結を解除する。こうして、ロータ８１はロータ授受／回転駆動機構９０により回転可能な状態となる。しかる後に連結部材８２ａが外側チャンバ５１ａの外側に位置するまでＹ軸駆動機構１０ａを動作させ、シャッター５３ａを閉じる。
【００６９】
外側チャンバ５１ａと内側チャンバ５１ｂによる処理空間９５・９６の形成の形態は洗浄処理装置１の場合と変わらず、また、モータ３２ａを回転させるとロータ８１が回転するので、例えば、図９の状態では、外側チャンバ５１ａによる洗浄処理を行うことができる。一連の洗浄処理が終了した後には、シャッター５３ａを開いて、Ｙ軸駆動機構１０ａを動作させて連結部材８２ａをロータ８１の円盤３３ｂに連結させた後に、回転軸部材８３と連結部材８２ｂとの連結を解除する。その後、Ｙ軸駆動機構１０ａおよび姿勢変換機構９ａを動作させ、ウエハＷが窓部２６と対面する位置へロータ８１を戻し、そしてホルダー３１ｂを開いて、ロータ８１内のウエハＷをウエハ搬送機構７を用いて搬出する。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明が上記実施の形態に限定されるものでないことはいうまでもなく、種々の変形が可能である。例えば、洗浄処理装置１と他の処理装置等との間でキャリアＣの搬送を行う装置が洗浄処理装置１の上部に取り付けられる場合があり、このとき、キャリアステージ２ａ・２ｂに載置されたキャリアＣに、洗浄処理装置１が配設されたクリーンルームの天井方向から供給されるダウンフローが当たらない事態が生じ得る。この場合、ウエハＷにパーティクル等が付着しやすくなる問題を生ずる。
【００７１】
そこで、図１０（ａ）に示すように、ウエハ搬送ユニット４の壁部１１の上方に所定の傾きを設け、また、フィルタ２９ａを内在させた構造として、ウエハ搬送ユニット４に配設されたフィルタファンユニット２８ａからのクリーンエアーがキャリアＣに当てるように構成することができる。また、図１０（ｂ）に示すように、開閉装置１４ａ・１４ｂとして、シャッターをフィルタ２９ｂから構成することにより、シャッターを閉じた状態でも、フィルタファンユニット２８ａからのクリーンエアーがキャリアＣに向かって流れる構造とすることもできる。
【００７２】
上記実施の形態では、ロータの回転の形態に関しては、ロータがいわゆる片持ちで軸支された状態で回転する場合について説明したが、例えば、図９における連結部材８２ａが姿勢変換機構９ａに軸受け等されて回転可能としておけば、処理時に円盤３３ｂと連結部材８２ｂは一体のままでもよい。このようなロータを両持ちする形態は、洗浄処理装置１においても、内側チャンバ５１ｂ側から円盤３３ａと連結される回転可能な連結部材を配置しておくなどして、用いることができる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、ウエハＷを立設状態に保持する形態としてウエハＷを垂直状態に保持する形態を示したが、ウエハＷを立設状態に保持することには、ウエハＷの表面と水平方向とのなす角が、例えば４５°〜９０°の範囲の任意の角度となるように、ウエハＷを傾斜させた状態として保持することが含まれる。つまり、姿勢変換機構の傾き角度を任意に設定して、ウエハＷを処理チャンバ５１内に収容し、液処理を行うことが可能である。この場合には、例えば、処理チャンバ５１の配設状態やロータ挿入口５３の形状をウエハＷの傾斜角度に合わせて傾斜させたり、上記実施の形態では軸部材３７は円盤３８を垂直に貫通しているが、軸部材３７が円盤３８を貫通する角度を変化させる等、適宜、装置部材の形状や配設の形態を変更すればよい。
【００７４】
さらに、上記実施の形態では、処理チャンバ５１として、外側チャンバ５１ａおよび内側チャンバ５１ｂからなる二重構造のものを用いて液処理を行う場合について説明したが、チャンバは３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。また、外側チャンバ５１ａおよび内側チャンバ５１ｂは、例えば、一方を洗浄に他方を乾燥のみに用いても構わず、洗浄と乾燥の両方を連続して行う用途にも用いることができる。
【００７５】
さらにまた、上記実施の形態では、ロータ回転機構８と姿勢変換機構９をＹ軸駆動機構１０を用いてスライドさせることにより、ロータ３１を処理チャンバ５１内に収容するように構成したが、逆に、処理チャンバ５１をＹ方向に移動させることによって、ロータ３１を処理チャンバ５１内に収容するように構成してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、ウエハＷを略垂直状態に保持して処理チャンバ５１内に収容したが、ウエハＷの表面と水平方向とのなす角を４５°〜９０°といった範囲の任意の角度で傾斜させて、ウエハＷを処理チャンバ５１内に収容し、液処理を行うことも可能である。この場合には、例えば、処理チャンバ５１の配設状態やロータ挿入口５３の形状をウエハＷの傾斜角に合わせて傾斜させたり、ロータ３１と軸部材３７との結合部分に傾斜化機能を持たせたり、または、上記実施の形態では軸部材３７は円盤３８を垂直に貫通しているが、軸部材３７が円盤３８を貫通する角度を変化させる等、適宜、装置部材の形状や配設の形態を変更すればよい。
【００７７】
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、半導体ウエハ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。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の液処理装置は、基板が収容されるキャリアと液処理を行うために基板を保持するロータとの間の搬送経路が短く、装置が小型化されるという効果を奏する。また、ロータを方向転換させてロータを直接に処理チャンバに収容することが可能であり、基板の移し替えの回数が少ないことから、このような構造によっても装置がコンパクト化され、基板の汚れ発生が防止されるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液処理装置の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】図１記載の洗浄処理装置の側面図。
【図３】図１記載の洗浄処理装置の平面図。
【図４】図１記載のロータの構造を示す説明図。
【図５】本発明の液処理装置を構成する液処理ユニットに配設される処理チャンバの一実施形態を示す断面図。
【図６】図５に示した処理チャンバを構成する内側チャンバを外側チャンバ内に収納した状態を示す断面図。
【図７】本発明の液処理装置の別の実施形態を示す側面図。
【図８】図７記載の液処理装置の平面図。
【図９】図７記載の液処理装置を構成する液処理ユニットに配設される処理チャンバ周辺の構造の一例を示す断面図。
【図１０】本発明の液処理装置おいて、キャリアステージ上のキャリアにクリーンエアーを供給する手段を示した説明図。
【図１１】従来の洗浄処理ユニットを示す説明図。
【符号の説明】
１・１００；洗浄処理装置
２ａ・２ｂ；キャリアステージ
３；洗浄処理ユニット
４；ウエハ搬送ユニット
５；薬液貯蔵ユニット
６；電源ユニット
７；ウエハ搬送機構
８；ロータ回転機構
９・９ａ；姿勢変換機構
１０・１０ａ；Ｙ軸駆動機構
２１ａ・２１ｂ；搬送アーム
３１・８１；ロータ
３２・３２ａ；モータ（回転機構）
５１ａ；外側チャンバ
５１ｂ；内側チャンバ
８２ａ・８２ｂ；連結部材
８３；回転軸部材
Ｗ；半導体ウエハ（基板）

Claims

基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、
複数の基板を所定間隔で保持するロータおよび前記ロータに保持された基板が面内回転するように前記ロータを回転させるモータを有する回転機構と、
前記ロータが、保持する複数の基板が水平姿勢となる第１の状態と、保持する複数の基板が立設姿勢となる第２の状態とをとるように、前記回転機構を水平な回動軸まわりに回動させて基板の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記ロータが挿入される挿入口を有し、保持した複数の基板が立設姿勢の前記第２の状態にある前記ロータを収容し、前記ロータに保持された複数の基板に処理液を供給しながら液処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバから離隔した基板搬入出位置で前記第１の状態の前記ロータに対し水平姿勢の基板を搬入出する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構が前記ロータに基板を搬入出する基板搬入出位置と、前記第２の状態をとる前記ロータが前記処理チャンバに収容される位置との間で、前記姿勢変換機構の前記回動軸に直交する水平方向に前記回転機構と前記姿勢変換機構とを一体的にスライドさせる駆動機構と、
前記回転機構に取り付けられ、前記ロータが前記処理チャンバに収容された際に前記処理チャンバを密閉するチャンバ密閉用部材と、
を具備し、
前記基板搬入出位置で、前記ロータを前記第１の状態にして前記基板搬送機構により前記ロータに複数の基板を水平姿勢で搬入し、前記姿勢変換機構により前記回転機構を前記回動軸まわりに回動させて前記ロータを前記第２の状態にすることにより前記ロータに受け取られた基板を立設姿勢に変換し、その状態で前記回転機構および前記姿勢変換機構を前記駆動機構により前記回動軸に直交する水平方向にスライドさせるのみで前記ロータを前記処理チャンバに収容させるとともに前記チャンバ密閉用部材によりチャンバを密閉し、前記ロータとともに基板を回転させつつ前記ロータに保持された基板に処理液を供給しながら液処理を行うことを特徴とする液処理装置。
前記処理チャンバが、外側チャンバと内側チャンバからなる二重構造を有することを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
複数の基板を収納するキャリアを載置するためのキャリアステージをさらに具備し、前記基板搬送機構は、前記キャリアステージに載置されたキャリアと前記ロータとの間で複数の基板を水平状態で搬送し、
前記基板搬送機構は１枚の基板を搬送する複数の搬送アームを有し、これら複数の搬送アームは前記キャリアに収容される複数の基板を一度に搬送することができることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装置。
前記基板搬送機構は、未処理の基板を搬送するための搬送アームと、液処理済みの基板を搬送するための別の搬送アームを有することを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
前記基板搬送機構が、前記複数の搬送アームの間隔を調整する機構を有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液処理装置。
前記ロータが、前記キャリアの２個分の基板を一度に収納することができることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
前記ロータは、
所定間隔で配置された２枚の板部材と、
基板を所定間隔で保持する保持部を有し、前記板部材の間に架設された係止部材と、
前記板部材に取り付けられ、前記係止部材の保持部に基板を保持させる際と前記係止部材の保持部に保持された基板を取り出す際に開閉されるホルダーと、
前記ホルダーをロックするロック機構と、
を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項に記載の液処理装置。
前記ロック機構は、前記板部材に設けられ、前記板部材から突起した状態で前記ホルダーを閉じた状態にロックし、前記板部材に押し込まれた状態で前記ホルダーのロックを解除するピン部材を有し、
前記ピン部材にアクセスして前記ピン部材を前記板部材側に押し込み、前記ホルダーのロック状態を解除するロック解除部材と、
前記ホルダー解除部材によって前記ロック機構が解除されている状態において前記ホルダーにアクセスし、前記ホルダーの開閉を行うホルダー駆動部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の液処理装置。
前記ロック解除部材が前記ピン部材にアクセスすると同時に前記ホルダー駆動部材が前記ホルダーにアクセスするように、前記ホルダー解除部材と前記ホルダー駆動部材が一体であることを特徴とする請求項８に記載の液処理装置。
複数の基板を所定間隔で保持するロータおよび前記ロータに保持された基板が面内回転するように前記ロータを回転させるモータを有する回転機構と、
前記ロータが、保持する複数の基板が水平姿勢となる第１の状態と、保持する複数の基板が立設姿勢となる第２の状態とをとるように、前記回転機構を水平な回動軸まわりに回動させて基板の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記ロータが挿入される挿入口を有し、保持した複数の基板が立設姿勢の前記第２の状態にある前記ロータを収容し、前記ロータに保持された複数の基板に処理液を供給しながら液処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバから離隔した基板搬入出位置で前記第１の状態の前記ロータに対し水平姿勢の基板を搬入出する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構が前記ロータに基板を搬入出する基板搬入出位置と、前記第２の状態をとる前記ロータが前記処理チャンバに収容される位置との間で、前記姿勢変換機構の前記回動軸に直交する水平方向に前記回転機構と前記姿勢変換機構とを一体的にスライドさせる駆動機構と、
前記回転機構に取り付けられ、前記ロータが前記処理チャンバに収容された際に前記処理チャンバを密閉するチャンバ密閉用部材と、
を具備する液処理装置を用いて、基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、
前記基板搬入出位置で、前記ロータを前記第１の状態として、前記基板搬送機構により前記ロータに複数の基板を水平姿勢で搬入する工程と、
前記姿勢変換機構により前記回転機構を前記回動軸まわりに回動させて前記ロータを前記第２の状態にすることにより前記ロータに受け取られた基板を立設姿勢に変換する工程と、
前記ロータを前記第２の状態にしたまま前記回転機構および前記姿勢変換機構を前記駆動機構により前記回動軸に直交する水平方向にスライドさせるのみで前記ロータを前記処理チャンバに収容させるとともに前記チャンバ密閉用部材によりチャンバを密閉する工程と、
前記処理チャンバに収容されたロータとともに基板を回転させながら、前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程と、
を有することを特徴とする液処理方法。
前記ロータに複数の基板を水平姿勢で搬入する工程は、
前記ロータとして、所定間隔で配置された２枚の板部材と、前記板部材の間に架設され、基板を所定間隔で保持する保持部を有する係止部材と、前記板部材に取り付けられ、前記係止部材の保持部に基板を保持させる際に開かれるホルダーと、前記ホルダーをロックするロック機構と、を備えたものを用いて、
前記ロック機構を解除して前記ホルダーを開き、所定枚数の基板が略水平状態で前記係止部材の保持部に保持されるように所定枚数の基板を前記ロータの内部へ搬入し、前記ホルダーを閉じて前記ロック機構により前記ホルダーをロックすることによって行われることを特徴とする請求項１０に記載の液処理方法。
前記ロック機構を解除して前記ホルダーを開く操作は、
前記ロック機構として、前記板部材に設けられ、前記板部材から突起した状態では前記ホルダーを閉じた状態でロックし、前記板部材側に押し込まれることによって前記ホルダーを開閉することができるようになるピン部材を有するものを用い、
前記ピン部材にアクセスして前記ピン部材を前記板部材側に押し込むロック解除部材によって前記ピン部材による前記ホルダーのロック状態を解除し、前記ピン部材が前記板部材側に押し込まれた状態で前記ホルダーにアクセスして前記ホルダーの開閉駆動を行うホルダー駆動部材によって前記ホルダーを開くことによって行われることを特徴とする請求項１１に記載の液処理方法。