JP6262634B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、基板処理装置に関する。
従来、清浄空気の気流を形成したクリーン環境下において半導体ウェハやガラス基板といった基板を搬送しつつ、かかる基板に対して洗浄処理等の所定の基板処理を施す基板処理装置が知られている。
基板処理装置は、たとえば、キャリアから基板が搬入出される搬入出室と、かかる搬入出室と連通する搬送室と、かかる搬送室に沿って配置される複数の基板処理室とを備える。そして、搬入出室および搬送室の内部には、ファンフィルターユニット等を用いて清浄空気の気流が形成される(たとえば、特許文献1参照)。
そして、基板は、このようなクリーン環境の下でパーティクルの付着を抑制されながら、搬送室内に設けられた基板搬送装置等によってキャリアと基板処理室との間を行き来するように搬送される。
なお、搬入出室と搬送室との間には受渡室が設けられており、搬入出室と搬送室とを連通している。かかる受渡室はいわばバッファ領域であり、その内部には、たとえば搬入出室内の基板搬送装置によってキャリアから取り出された複数枚の基板を一度に保持可能な受渡台が設けられる。搬送室内の基板搬送装置は、かかる受渡台から基板を取り出しつつ、各基板処理室へ基板を搬送する。
特開2011−119650号公報
しかしながら、上述した従来技術を用いた場合、バッファ領域である受渡室内に、基板が一時的とは言え留まってしまうため、基板へパーティクルが付着する可能性が高くなってしまう。したがって、基板へのパーティクルの付着をより抑えるうえでさらなる改善の余地がある。
実施形態の一態様は、基板へのパーティクルの付着をより抑えることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、搬入出室と、搬送室と、受渡室とを備える。搬入出室は、キャリアから基板が搬入出される。搬送室は、基板に対して所定の処理が施される基板処理室への基板の搬送路が形成される。受渡室は、搬入出室および搬送室の間に配置され、搬入出室および搬送室間の基板の受け渡しに用いられる。また、受渡室の内圧は、搬入出室の内圧および搬送室の内圧よりも高い。
実施形態の一態様によれば、基板へのパーティクルの付着をより抑えることができる。
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図2は、基板処理システムの具体的な構成の一例を示す模式図である。 図3Aは、受渡部、搬入出室および搬送部の内圧差を示す模式図である。 図3Bは、受渡部、搬入出室および搬送部それぞれにおける気流の方向を示す模式図である。 図4Aは、受渡部の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その1)である。 図4Bは、受渡部の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その2)である。 図5Aは、搬送部の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その1)である。 図5Bは、搬送部の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その2)である。 図5Cは、搬送部の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その3)である。 図5Dは、搬送部の給排気機構の構成の変形例を示す模式図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
また、以下では、基板処理装置の一例を「基板処理システム」として記載する。また、以下で参照する各図では、複数個で構成される構成要素につき、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略している場合がある。かかる場合、符号を付した一部とその他とは同様の構成であるものとする。
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
次に、基板処理システム1の構成について図2を参照してより具体的に説明する。図2は、基板処理システム1の具体的な構成の一例を示す模式図である。なお、図2は、基板処理システム1をY軸の負方向から透視した簡略的な側面模式図としている。また、処理ユニット16(「基板処理室」の一例に相当)については、図示を省略している。
まず、搬入出ステーション2についてより具体的に説明する。図2に示すように、搬入出ステーション2の搬送部12は、搬入出室21と、受渡ステーション22とを備える。搬入出室21は、前述の基板搬送装置13を収容する。搬入出室21の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21aが設けられる。
受渡ステーション22は、前述の受渡部14を備える。受渡部14は、搬入出室21および前述の搬送部15の間に配置され、搬入出室21および搬送部15と連通するバッファ領域であり、「受渡室」の一例に相当する。
かかる受渡部14は、高さ方向に多段に複数個設けることが可能な前述の搬送部15に応じて、同じく受渡ステーション22の高さ方向に多段に複数個設けることができる。なお、図2には、受渡部14が、高さ方向に2個設けられた搬送部15に応じて、同じく2個設けられている場合を図示しているが、受渡部14の個数を限定するものではない。
また、受渡部14には、FFU14aと、排気装置14bとが連結される。FFU14aは、受渡部14の上方、たとえば図2に示すように受渡ステーション22の天井部に配置され、受渡部14に連結される。排気装置14bは、受渡部14の下方に配置され、たとえば図2に示すように受渡部14の下部に直結される。
また、受渡部14の内部には、受渡台14cが設けられる。受渡台14cは、搬入出室21および搬送部15の間でウェハWを保持する。なお、受渡台14cは、高さ方向に多段に複数個設けられた置き棚を備えており、かかる置き棚のそれぞれにウェハWが載置されることで、複数枚のウェハWを一度に保持可能である。また、受渡部14の内部には、前述のFFU14aおよび排気装置14bによって清浄空気のダウンフローが形成される。この点の詳細については、図4Aおよび図4Bを用いて後述する。
つづいて、処理ステーション3についてより具体的に説明する。図2に示すように、処理ステーション3は、搬送部15と、排気路31とを備える。搬送部15は、「搬送室」の一例に相当する。なお、既に述べているが、搬送部15は、処理ステーション3の高さ方向に多段に複数個設けることができる。
搬送部15それぞれの内部には、前述の基板搬送装置17が収容される。基板搬送装置17は、搬送部15の内部に形成された搬送路15aに沿って水平方向(たとえば、図2ではX軸方向)に移動する。
また、搬送部15は、FFU15bと、排気装置15cとを備える。排気装置15cは、搬送部15の受渡部14に連通する開口を備える側の側壁(「開口側壁」の一例に相当)に設けられる。一方、FFU15bは、開口側壁に対向する側壁(「対向側壁」の一例に相当)に設けられる。
搬送部15の内部には、かかるFFU15bおよび排気装置15cによって、搬送路15aの延在方向に沿って流れる清浄空気のサイドフローが形成される。この点の詳細については、図5Aおよび図5Cを用いて後述する。
また、搬送部15は、排気装置15dを備える。排気装置15dは、図2に示すように、たとえば搬送路15aの延在方向に沿って複数個設けられ、それぞれが排気路31に連結される。
排気路31は、搬送部15それぞれの下方に、搬送路15aの延在方向に沿って設けられる。また、排気路31の両端には、排気装置31aがそれぞれ設けられる。
排気装置31aは、排気装置15dによって排気路31へ吐出された基板搬送装置17まわりの空気を排気する。この点の詳細については、図5Bおよび図5Cを用いて後述する。
このような構成において、実施形態に係る基板処理システム1では、ウェハWへのパーティクルの付着をより抑えるうえで、受渡部14の内圧を、搬入出室21の内圧および搬送部15の内圧よりも高くすることとした。かかる点について、図3Aおよび図3Bを参照してより具体的に説明する。
図3Aは、受渡部14、搬入出室21および搬送部15の内圧差を示す模式図である。また、図3Bは、受渡部14、搬入出室21および搬送部15それぞれにおける気流の方向を示す模式図である。
図3Aに示すように、基板処理システム1では、受渡部14の内圧は、搬入出室21の内圧および搬送部15の内圧よりも高く保たれる。たとえば、図3Aに示すように、搬入出室21の内圧および搬送部15の内圧はそれぞれ「1〜3未満[Pa]」に保たれるのに対して、受渡部14の内圧はそれらよりも高い「3〜4[Pa]」に保たれる。
これにより、ウェハWが一時的に留まることとなる受渡部14に対して、搬入出室21および搬送部15からパーティクルが流入するのを抑えることができるので、ウェハWへのパーティクルの付着をより抑えることが可能となる。
なお、図3Aに示した具体的な数値は、あくまで受渡部14、搬入出室21および搬送部15の相対的な内圧差を示すための一例であって、実際の数値を限定するものではない。また、図3Aでは、搬入出室21および搬送部15の内圧を同一範囲の値としているが、少なくとも受渡部14の内圧より低ければよく、必ずしも同一範囲の値でなくともよい。
このような受渡部14、搬入出室21および搬送部15の内圧差は、受渡部14、搬入出室21および搬送部15のぞれぞれにおいて形成される清浄空気の気流の風量および方向等によって付けられる。
具体的には、図3Bに示すように、受渡部14のそれぞれにおいては、受渡部14の上部から下部へ向けて流れるダウンフローが形成される。かかるダウンフローは、受渡部14を搬入出室21および搬送部15のそれぞれから仕切る、いわばエアカーテンの役割を果たす。また、受渡部14の内圧は、かかるダウンフローの風量等によって搬入出室21の内圧および搬送部15の内圧よりも高くなるように調整される。
また、搬入出室21においては、FFU21a(図2参照)および搬入出室21の下部に設けられた排気装置(図示略)によって、受渡部14と同じくダウンフローが形成される。搬入出室21の内圧は、かかるダウンフローの風量等によって受渡部14の内圧よりも低くなるように調整される。
また、搬送部15のそれぞれにおいては、搬送部15の延在方向(X軸方向)に沿ったほぼ横向きのサイドフローが形成される。搬送部15の内圧は、かかるサイドフローの風量等によって受渡部14の内圧よりも低くなるように調整される。
次に、受渡部14においてダウンフローを形成する給排気機構の構成について図4Aおよび図4Bを用いてより具体的に説明する。図4Aおよび図4Bは、受渡部14の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その1)および(その2)である。なお、図4Bは、基板処理システム1をX軸の負方向から透視した簡略的な正面模式図としている。
図4Aに示すように、受渡部14は、FFU14aによって清浄空気を給気し、排気装置14bによってかかる空気を排気することによって、受渡台14cが設けられたその内部にダウンフローを形成する。
このような給排気機構は、受渡部14が複数個ある場合、受渡部14のそれぞれに個別に設けられる。たとえば、図4Bに示すように、受渡部14が多段に2個設けられる場合、FFU14aは受渡ステーション22(図2参照)の天井部にY軸に沿って2個配置され、一方は上段の受渡部14に、他方は下段の受渡部14に、それぞれ接続される。
そして、受渡部14のそれぞれは、個別の異なるFFU14aから給気を受け、それぞれの排気装置14bから排気を行うことによって、個別のダウンフローを形成する。このように個別の給排気機構を有することによって、受渡部14の設けられる位置やFFU14aからの供給路の長さの違いといった個体差に応じながら、受渡部14それぞれの内圧等をきめ細かく調整することができる。
なお、排気装置14bそれぞれからの排気は、たとえば図4Bに示すように、搬入出室21等の内部に排気路21bを設けることとしたうえで、かかる排気路21bを介して整流されながら搬入出室21の下側へ導かれ、装置外(基板処理システム1の外部)へ排気されることとしてもよい。
次に、搬送部15の給排気機構の構成について図5A〜図5Cを用いてより具体的に説明する。図5A〜図5Cは、搬送部15の給排気機構の構成の一例を示す模式図(その1)〜(その3)である。なお、図5Cは、図4Bと同様に、基板処理システム1をX軸の負方向から透視した簡略的な正面模式図としている。
図5Aに示すように、搬送部15は、FFU15bによって清浄空気を給気し、排気装置15cによってかかる空気を排気することによって、基板搬送装置17が収容されたその内部に、ほぼX軸の正方向から負方向へ向けた横向きのサイドフローを形成する。
ここで、FFU15bは、上述した対向側壁のほぼ全面から給気可能となるように設けられることが好ましい。このようにすることで、搬送部15の横断面に対してほぼ均一な気流の流れを形成することができるので、乱流等の生じにくい、言い換えれば、容易に調整等を行いやすいクリーン環境を形成することができる。
また、搬送部15の前後幅(延在方向の幅)よりも短い上下幅(上下方向の幅)の範囲で給排気機構を構成することができるので、たとえば搬送部15内にダウンフローを形成する構造とするよりも給排気機構の小型化を図ることができ、基板処理システム1の製造コストや消費エネルギーを低減することができる。なお、図5Aに示すサイドフローの場合、上述の開口側壁側は必ずしも側壁でなくともよく、受渡部14へ気流が流入しなければフレーム等によって構成されていてもよい。
また、図5Aでは、開口側壁に設けられた排気装置15cによって排気する場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば搬送部15が受渡部14と排気装置14bを共有し、かかる排気装置14bによって排気することとしてもよい。この場合、基板処理システム1が備える部品点数を減らすことができるので、低コスト化に資するといった効果を得ることができる。
また、図5Bに示すように、搬送部15は、基板搬送装置17の可動軸まわりの空気を、搬送路15aの延在方向に沿って設けられた排気装置15dによって排気路31へ吐出する。
そして、排気路31の両端に設けられた排気装置31aは、排気路31へ吐出された基板搬送装置17の可動軸まわりの空気を、上述の開口側壁側および対向側壁側の双方から排気する。これにより、パーティクルの生じやすい基板搬送装置17の可動軸まわりからの排気が受渡部14および搬送部15へ流入するのを効果的に抑えることができる。
なお、排気装置15c,31aそれぞれからの排気は、既に示した図4Bの場合と同様、たとえば図5Cに示すように、排気路21bを介して整流されながら搬入出室21の下側へ導かれ、装置外へ排気されることとしてもよい。このとき、排気路21bは、集合管として設けられてもよいし、排気装置15c,31a(あるいは14b)ごとに個別に設けられてもよい。
ところで、これまでは、搬送部15のサイドフローがほぼX軸の正方向から負方向へ向けた横向きに形成される場合を例に挙げたが、図5Dに示すようにこれを逆向きとしてもよい。図5Dは、搬送部15の給排気機構の構成の変形例を示す模式図である。
すなわち、図5Dに示すように、搬送部15は、受渡部14に連通する上述の開口側壁側に設けられたFFU15bから清浄空気の給気を受け、対向側壁側に設けられた排気装置15cによってかかる空気を排気することで、ほぼX軸の負方向から正方向へ向けた横向きのサイドフローを形成することとしてもよい。
なお、このとき、FFU15bは、搬送部15の横断面に対してほぼ均一な気流の流れを形成することができるように、たとえば開口側壁に開口された受渡部14の開口まわりのほぼ全面から給気可能となるように設けられることが好ましい。
また、図5Bでは、搬送路15aの延在方向に沿って排気装置15dが複数個設けられる場合を例に挙げたが、かかる場合の変形例として、基板搬送装置17がその可動軸まわりに排気装置を備えることとしてもよい。
かかる場合、図示は略するが、搬送路15aをたとえばパンチングメタル上に敷設することによって、基板搬送装置17の有する排気装置からの排気を排気路31へ吐出することが可能である。
上述してきたように、本実施形態に係る基板処理システム1(「基板処理装置」の一例に相当)は、搬入出室21と、搬送部15(「搬送室」の一例に相当)と、受渡部14(「受渡室」の一例に相当)とを備える。
搬入出室21は、キャリアCからウェハW(「基板」の一例に相当)が搬入出される。搬送部15は、ウェハWに対して所定の処理が施される処理ユニット16(「基板処理室」の一例に相当)へのウェハWの搬送路15aが形成される。
受渡部14は、搬入出室21および搬送部15の間に配置され、搬入出室21および搬送部15間の基板の受け渡しに用いられる。また、受渡部14の内圧は、搬入出室21の内圧および搬送部15の内圧よりも高い。
したがって、本実施形態に係る基板処理システム1によれば、ウェハWへのパーティクルの付着をより抑えることができる。
なお、上述した実施形態では、給気装置がFFUである場合を例に挙げたが、これに限らず、たとえば基板処理システム1の外部で生成された清浄空気を取り込む給気装置であってもよい。
また、上述した実施形態では、受渡部14および搬送部15のペアが上下2段で配置されている場合を例に挙げたが、これらは1段のみであっても、3段以上であってもよい。
また、上述した実施形態では、基板としてウェハWを例に挙げたが、液晶ディスプレイ等に用いられるガラス基板等、他の基板であってもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 基板処理システム
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
4 制御装置
11 キャリア載置部
12 搬送部
13 基板搬送装置
14 受渡部
14a FFU
14b 排気装置
14c 受渡台
15 搬送部
15a 搬送路
15b FFU
15c 排気装置
15d 排気装置
16 処理ユニット
17 基板搬送装置
18 制御部
19 記憶部
21 搬入出室
21a FFU
21b 排気路
22 受渡ステーション
31 排気路
31a 排気装置
C キャリア
W ウェハ

Claims (11)

  1. キャリアから基板が搬入出される搬入出室と、
    基板に対して所定の処理が施される基板処理室への基板の搬送路が形成された搬送室と、
    前記搬入出室および前記搬送室の間に配置され、該搬入出室および該搬送室間の基板の受け渡しに用いられる受渡室と
    を備え、
    前記受渡室の内圧は、前記搬入出室の内圧および前記搬送室の内圧よりも高いこと
    を特徴とする基板処理装置。
  2. 前記受渡室の上方に配置される給気装置と、該受渡室の下方に配置される排気装置とを有し、
    前記受渡室の内部には、
    前記搬入出室および前記搬送室の間で基板を保持する受渡台が設けられるとともに、前記給気装置および前記排気装置による清浄空気のダウンフローが形成されること
    を特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記搬送室は、
    高さ方向に多段に複数個設けられ、
    前記受渡室は、
    前記搬送室に応じて高さ方向に多段に複数個設けられて、
    前記受渡室のそれぞれには、個別に前記給気装置および前記排気装置が連結されること
    を特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記受渡室からの排気を整流して当該基板処理装置外へ導くように設けられる排気路
    を備えることを特徴とする請求項1、2または3に記載の基板処理装置。
  5. 前記搬送室は、
    前記受渡室に対向する対向側壁と、該対向側壁に設けられる給気装置とを有し、
    前記搬送路は、
    前記受渡室側から前記対向側壁側へかけて延在するように形成され、
    前記搬送室の内部には、
    前記対向側壁の給気装置および前記受渡室側に設けられる排気装置によって、前記対向側壁側から前記受渡室側へ流れる清浄空気のサイドフローが形成されること
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  6. 前記受渡室側に設けられる排気装置は、前記受渡室の下方に配置されること
    を特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 前記搬送室は、
    前記受渡室に連通する開口を備えた開口側壁と、該開口側壁に対向する対向側壁と、前記開口側壁の前記開口まわりに設けられる給気装置と、前記対向側壁に設けられる排気装置とを有し、
    前記搬送室の内部には、
    前記開口側壁の給気装置および前記対向側壁の排気装置によって、前記開口側壁側から前記対向側壁側へ流れる清浄空気のサイドフローが形成されること
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  8. 前記対向側壁に設けられる給気装置は、
    前記対向側壁のほぼ全面から給気可能となるように設けられること
    を特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
  9. 前記開口側壁に設けられる給気装置は、
    前記開口まわりのほぼ全面から給気可能となるように設けられること
    を特徴とする請求項7に記載の基板処理装置。
  10. 前記受渡台は、
    高さ方向に多段に設けられ、それぞれに前記基板が一枚ずつ載置される置き棚
    を備えることを特徴とする請求項2〜9のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  11. 前記搬送室の内部に設けられ、前記搬送路に沿って基板を搬送する基板搬送装置と、
    前記搬送路の下方に該搬送路に沿って設けられる排気路と、
    前記排気路の両端にそれぞれ設けられる排気装置と
    を備え、
    前記排気路の両端の排気装置は、
    前記基板搬送装置まわりから前記排気路へ吐出された空気を該排気路を介して前記受渡室側および前記対向側壁側の双方から排気すること
    を特徴とする請求項5〜10のいずれか一つに記載の基板処理装置。
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