JPH06310083A

JPH06310083A - 処理装置

Info

Publication number: JPH06310083A
Application number: JP5120737A
Authority: JP
Inventors: Shinji Miyazaki; 真司宮崎
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1994-11-04
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JP3120315B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被処理体の帯電を除去して、被処理体への微
細塵埃の付着防止、放電による素子の破壊等を防止し、
製品歩留りの向上を図る。【構成】未処理及び処理済みの半導体ウエハＷを搬入
・搬出手段１３にて搬送する搬入・搬出機構１０と、搬
送手段２２によって半導体ウエハＷを適宜処理機構２１
ａ〜２１ｆに搬送する処理機構ユニット２０とを具備す
る処理装置に、半導体ウエハＷにイオンを照射するイオ
ン照射手段４０と、イオンの極性の選択及びイオン照射
量を調整するコントローラ５０とを設ける。これによ
り、イオン照射手段４０に生成されたイオンを半導体ウ
エハＷに照射して半導体ウエハＷに帯電された静電気を
除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被処理体に帯電され
る静電気を除去することを特徴とする処理装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いて、例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）等の
被処理体を処理する場合、未処理のウエハを収容するウ
エハカセットと処理済みのウエハを収容するウエハカセ
ットと、これらウエハカセットに対応してウエハの搬
入、搬出を行う搬入・搬出アームとを有する搬入・搬出
機構と、ウエハ表面へのレジスト液や現像液等の処理液
の塗布、ウエハの加熱あるいは冷却等の適宜処理部と、
これら処理部との間でウエハを搬送するメインアームと
を有する処理機構ユニットとを有し、これら搬入・搬出
機構と処理機構ユニットとの間でウエハの受渡しをしな
がらウエハに所定の各種処理を行う処理装置が使用され
ている。

【０００３】上記のように構成される処理装置は上方か
ら清浄化されたエアをダウンフローするクリーンルーム
内に設置されて使用されるため、この処理装置を構成す
る搬入・搬出機構及び処理機構ユニット内は比較的低湿
度の雰囲気となっており、しかも、被処理体であるウエ
ハは電気伝導率の点から半導体である関係上、ウエハは
処理中に帯電し易い状態にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
が帯電されて静電気が生じると、ウエハの表面に微細塵
埃が付着してしまい、製品歩留りの低下をきたすばかり
か、ウエハ汚染（コンタミネーション）が生じるという
問題があった。また、ウエハに帯電された静電気により
ウエハの搬送中に放電が生じ、この放電によってウエハ
表面に形成された素子が破壊されたり、センサ類の精密
機器類が誤動作するなどの問題もあった。更には、静電
気によってウエハがウエハ載置台等に吸着して、ウエハ
の受渡しの際にウエハの位置がずれたり、落下するとい
う虞れもあり、ウエハの連続処理に支障をきたすという
問題もあった。

【０００５】上記問題を解決する手段として、ウエハに
導電性部材を接触させることによって静電気を除去する
方法が考えられるが、この方法によれば、ウエハに導電
性部材である金属が接触することになり、金属によるウ
エハ汚染が生じてしまい、製品歩留りの低下を解決する
には至らない。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体に接触することなく被処理体の帯電を除去
して微細塵埃の付着を防止すると共に、放電による素子
の破壊等を防止して、製品歩留りの向上を図れるように
した処理装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の処理装置は、未処理及び処理済みの被処
理体を搬入・搬出手段にて搬送する搬入・搬出機構と、
搬送手段によって被処理体を適宜処理部に搬送する処理
機構ユニットとを具備する処理装置を前提とし、上記被
処理体にイオンを照射するイオン照射手段と、イオンの
極性の選択及びイオン照射量を調整する制御部とを具備
することを特徴とするものである。

【０００８】この発明において、上記イオン照射手段は
被処理体にイオンを照射することが可能であれば、その
配置位置は任意の位置で差し支えなく、例えばイオン照
射手段を、搬入・搬出機構と処理機構ユニットとの間で
被処理体の受渡しを司る中継位置の上方に配置すること
ができる他、イオン照射手段を、搬入・搬出手段の移動
領域又は搬送手段の移動領域の少なくとも一方に配置す
ることができ、更には、処理部の上方に配置することが
できる。

【０００９】また、上記イオン照射手段の別の配置態様
としては、例えば被処理体を適宜間隔をおいて多段状に
収容する被処理体収容部の側方に配置することも可能で
ある。この場合には、イオン照射手段から生成されるイ
オンを被処理体の上方へ流通させるべく送風手段を配設
する方が好ましい。

【００１０】加えて、被処理体の帯電の有無、帯電量を
検出する検出手段を設け、この検出手段からの検出信号
を制御部に伝達することも可能である。

【００１１】

【作用】上記のように構成されるこの発明の処理装置に
よれば、処理が施される未処理の被処理体あるいは処理
済みの被処理体にイオン照射手段からイオンを照射する
ことにより、搬送中あるいは処理中に被処理体に帯電す
る静電気を除去することができる。この際、制御部によ
ってイオンの極性及びイオン照射量が調整されて被処理
体にイオンを照射することにより、被処理体に帯電され
た電極の極性や帯電量に応じてイオンを照射することが
でき、イオンが照射された被処理体の帯電を零の状態に
することができる。したがって、被処理体への微細塵埃
の付着を防止することができ、帯電による放電によって
被処理体上の素子の破壊を防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、この発明の処理装置を半導体ウ
エハの塗布現像装置に適用した場合について説明する。

【００１３】図１はこの発明の処理装置の第一実施例の
概略平面図、図２は第一実施例の要部斜視図が示されて
いる。

【００１４】この発明の処理装置は、被処理体である半
導体ウエハＷ（以下にウエハという）に種々の処理を施
す処理機構ユニット２０と、処理機構ユニット２０にウ
エハＷを自動的に搬入及び搬出するカセットステーショ
ンと称する搬入・搬出機構１０とで主要部が構成されて
おり、搬入・搬出機構１０の処理機構ユニット２０との
連結部にウエハＷの受渡しを司るためのウエハ受渡し位
置３０（中継位置）が配置され、このウエハ受渡し位置
３０の上方にイオン照射手段４０を具備してなる。

【００１５】上記搬入・搬出機構１０は、未処理のウエ
ハＷを適宜間隔をおいて多段状に収容するウエハキャリ
ア１１と、処理済みのウエハＷを適宜間隔をおいて多段
状に収容するウエハキャリア１２と、これらウエハキャ
リア１１，１２に対応してウエハＷを搬入及び搬出する
搬入・搬出手段１３とを有する。この場合、搬入・搬出
手段１３は、ウエハＷを吸着保持するアーム１４と、こ
のアーム１４をＸ，Ｙ（水平）、Ｚ（垂直）及びθ（回
転）方向に移動させる移動機構１５とで構成されてい
る。

【００１６】なお、ウエハＷの受渡しを司る中継位置で
あるウエハ受渡し位置３０は、例えば、搬入・搬出手段
１３のＹ方向の搬送路のほぼ中央部に位置される。そし
て、搬入・搬出手段１３には、アーム１４を支障なく貫
通し昇降可能に形成された複数本例えば４本の支持ピン
１４ａが設けられ、この支持ピン１４ａがウエハＷを支
持してアーム１４から持ち上げる如く構成されている。
この支持ピン１４ａの代りに、受渡し用の部材例えば受
渡し台、支持ピン等（図示せず）を別途設けてもよい。

【００１７】上記処理機構ユニット２０は、ウエハＷに
所定の処理を施す複数の処理部２１と、これら処理部２
１との間でウエハＷを搬入及び搬出する搬送手段２２と
を具備する。この場合、搬送手段２２は、処理機構ユニ
ット２０と搬入・搬出機構１０との間に配置されたウエ
ハ受渡し位置３０からＸ方向に形成された搬送路２３に
沿って移動自在な搬送台２４と、この搬送台２４上に
Ｘ，Ｙ，Ｚ及びθ方向に移動自在に搭載されてウエハＷ
を保持するメインアーム２５とで構成されている。

【００１８】また、搬送路２３の一方の側には、ウエハ
Ｗとレジスト膜との密着性を向上させるためのアドヒー
ジョン処理を行うアドヒージョン処理機構２１ａと、ウ
エハＷに塗布されたレジスト中に残存する溶剤を加熱蒸
発させるためのプリベーク機構２１ｂと、加熱処理され
たウエハＷを冷却する冷却機構２１ｃが配置されてい
る。搬送路２３の他方の側には、ウエハＷの表面にレジ
スト液を塗布するレジスト塗布機構２１ｄと、所定のパ
ターンが露光されたレジスト膜を現像処理する現像機構
２１ｅと、レジスト液が塗布されたウエハＷの表面に所
定のパターンを露光するステッパ機構２１ｆとが配置さ
れている。そして、これら機構２１ａ〜２１ｆによって
処理部２１が形成されている。

【００１９】一方、ウエハ受渡し位置３０の上方に配置
されるイオン照射手段４０は、図３に示すように、エミ
ッターバー４１と、このエミッターバー４１の下面にエ
ミッターバー４１の長さ方向に沿って適宜間隔をおいて
突出する複数（図面では５つの場合を示す）の電極Ｅ1
〜Ｅ5 とで構成されており、直流電源を具備する制御部
５０（以下にコントローラという）によって所定の極性
及び量のイオンが生成されるようになっている。この場
合、電極Ｅ1 〜Ｅ5 はウエハＷと同質の単結晶Ｓｉにて
形成されており、５本の電極の内、両端及び中央の電極
Ｅ1 ，Ｅ3 ，Ｅ5 は＋（プラス）イオンが生成され、そ
れ以外すなわち両側の２番目の電極Ｅ2，Ｅ4 は−（マ
イナス）イオンが生成されるようになっている。このよ
うに＋イオンの電極を多くした理由はプラスイオンの方
が生成され難いためである。上記コントローラ５０に
は、マイナスイオン量を調節する陰極出力調整つまみ５
１、プラスイオン量を調節する陽極出力調整つまみ５２
及び全体のイオン量を調節するタイミング調整つまみ５
３が設けられる他、電源スイッチ５４及びＬＥＤ（発光
ダイオード）モニタ５５が設けられている。そして、各
イオンが所定の風量にてウエハ受渡し位置３０に向けて
吹出される如く構成される。

【００２０】上記のように構成されるこの発明の処理装
置において、まず、未処理のウエハＷは、搬入・搬出機
構１０のアーム１４によって裏面が真空吸着されウエハ
キャリア１１から取り出され、ウエハ受渡し位置３０に
搬送される。ウエハ受渡し位置３０に搬送されたウエハ
Ｗは、アーム１４上に保持された状態で、あるいは支持
ピン１４ａ上に支持されアーム１４から持ち上げられた
状態で、ウエハ受渡し位置３０の上方に配置されたイオ
ン照射手段４０で生成されたイオンが照射され、ウエハ
Ｗに帯電された静電気が除去される。この場合、ウエハ
Ｗに帯電される静電気の極性すなわちプラスかマイナス
に応じてコントローラ５０の陰極出力調整つまみ５１あ
るいは陽極出力調整つまみ５２が調節されてマイナスあ
るいはプラスのイオンが所定量照射され、帯電量に応じ
てタイミング調整つまみ５３が調節されてイオンの照射
量例えば、プラスのイオンとマイナスのイオンの照射時
間、相互の照射間隔等が調整される。

【００２１】なお、ウエハＷの表面に帯電する静電気を
測定するには、ダミーウエハを実際の処理工程に流し
て、例えば、図２に示すように、ウエハ受渡し位置３０
の側方に配設される検出手段である静電気測定器６０に
てダミーウエハ（図示せず）の表面に帯電した静電気の
有無、極性及び量を予め測定（検出）しておき、この検
出データに基いてコントローラ５０からの検出信号をイ
オン照射手段４０に伝達することにより、ウエハＷの表
面に帯電した静電気の有無、極性及び帯電量を容易に把
握することができ、その情報に基いて適正量のイオンを
ウエハＷに照射することができる。したがって、ウエハ
Ｗに帯電された静電気を確実に除去することができ、ウ
エハＷに対する微細塵埃の付着を防止することができ
る。また、帯電された静電気の放電による素子の破壊の
防止や、ウエハＷの搬送系や処理機構に用いられるセン
サ等の誤動作を防止することができる。

【００２２】次に、イオンが照射されて除電されたウエ
ハ受渡し位置３０上のウエハＷは、搬送手段２２のメイ
ンアーム２５に保持されて、各処理機構２１ａ〜２１ｆ
へ順次搬送されて、適宜処理が施される。そして、処理
後のウエハＷは、再びメインアーム２５によってウエハ
受渡し位置３０に搬送され、搬入・搬出機構１０のアー
ム１４への受渡しの間、上述と同様にイオン照射手段４
０に生成されるイオンが照射されて処理中に帯電した静
電気が除去された後、アーム１４によってウエハキャリ
ア１２へ搬送されて収容される。

【００２３】したがって、未処理及び処理済みのウエハ
Ｗはウエハ受渡し位置３０の位置でイオン照射手段４０
からイオンが照射されるので、搬送及び処理中にウエハ
Ｗに帯電した静電気を除去することができる。

【００２４】上記実施例では、ウエハ受渡し位置３０の
上方にイオン照射手段４０を配置してウエハ受渡し位置
３０上のウエハＷの帯電を除去する場合について説明し
たが、必ずしもこのような構造にする必要はなく、例え
ば図２に想像線で示すように、処理機構ユニット２０の
天井部にイオン照射手段４０を配置して搬送手段２２の
移動領域全体にイオンを照射するようにしてもよく、あ
るいは、搬入・搬出機構１０の搬入・搬出手段１３の移
動領域の上面に同様にイオン照射手段（図２において図
示せず）を配置して、搬入・搬出手段１３の移動領域全
体にイオンを照射するようにしてもよい。このように構
成することにより、搬送中のウエハＷにイオンを照射す
ることができるので、処理前後のウエハＷの帯電を除去
することができる。

【００２５】また、イオン照射手段４０の配置位置は上
記の場合に限られるものではなく、処理機構ユニット２
０の各処理部すなわち処理機構２１ａ〜２１ｆの上部に
イオン照射手段４０を配置してもよい。例えば、図４に
示すように、プリベーク機構２１ｂの蓋体２６にエミッ
ターバー２６ａを設け、その下面に突出する電極Ｅ1〜
Ｅ5 からイオンを載置台２７上に支持ピン２８によって
支持されたウエハＷに照射するようにしてもよい。特
に、このような加熱処理機構の場合、帯電し易くなり、
加熱処理後、載置台２７から支持ピン２８によりウエハ
Ｗを支持して持ち上げる際に、ウエハＷが載置台２７に
吸引されていると傾いたり、また、放電したりする。こ
のように構成することにより、処理されるウエハＷの処
理の前後に帯電される静電気を除去することができる。

【００２６】また、イオン照射手段４０の更に別の配置
態様として、例えば、図５に示すように、ウエハＷを水
平状に多段状に収容するウエハキャリア１１又は１２の
側方にイオン照射手段４０を垂直に配置すると共に、こ
のイオン照射手段４０の外側に送風手段としてのファン
１６を配設して例えば窒素（Ｎ2 ）ガスやアルゴン（Ａ
ｒ）ガス等の不活性ガスを供給することにより、イオン
照射手段４０で生成されるイオンをファン１６によって
ウエハＷの上方に水平に流通させるようにしてもよい。
このように構成することにより、ウエハキャリア１１又
は１２内に収容されたウエハＷの上面に積極的にイオン
を流通させることができるので、水平状態のウエハＷに
帯電される静電気を除去することができる。

【００２７】なお、図４において、イオン照射手段４０
のエミッターバー４１に突設される複数の電極を符号Ｅ
で代表して示す以外は、図４及び図５におてい、その他
の部分は上記実施例と同じであるので、同一部分には同
一符号を付して、その説明は省略する。

【００２８】また、イオン照射手段４０を、搬入・搬出
手段１３のアーム１５あるいは搬送手段２２のメインア
ーム２５に取付けて、搬送中のウエハＷにイオンを照射
させることも可能である。更に、搬入・搬出機構１０の
上面部全体、又は、搬入・搬出手段１３の移動領域の上
方をカバー１７で覆って、天井部にイオン照射手段４０
を設けるようにしてもよい。

【００２９】なお、上記実施例では、この発明の処理装
置を半導体ウエハの塗布現像装置に適用した場合につい
て説明したが、半導体ウエハ以外のＬＣＤ基板やＣＤ等
の被処理体の処理装置にも適用できることは勿論であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の処理
装置は、上記のように構成されているので、以下のよう
な効果が得られる。

【００３１】１）請求項１に記載の処理装置によれば、
被処理体にイオン照射手段からイオンを照射して、被処
理体に帯電する静電気を除去するので、被処理体への微
細塵埃の付着を防止することができると共に、被処理体
に帯電された静電気の放電による素子の破壊を防止する
ことができ、被処理体の受渡しの際のずれや落下等を防
止することができる。

【００３２】２）請求項２に記載の処理装置によれば、
イオン照射手段を、搬入・搬出機構と処理機構ユニット
との間で被処理体の受渡しを司る中継位置の上方に配置
するので、未処理、処理済みに関係なく被処理体の帯電
を除去することができ、被処理体の搬送及び処理を円滑
に行うことができる。

【００３３】３）請求項３記載の処理装置によれば、イ
オン照射手段を、搬入・搬出手段の移動領域又は搬送手
段の移動領域の少なくとも一方に配置するので、搬送中
の被処理体にイオンを照射することができ、被処理体に
確実にイオンを照射することができる。

【００３４】４）請求項４記載の処理装置によれば、処
理部の上方にイオン照射手段を配置するので、処理中の
被処理体に確実にイオンを照射することができる。

【００３５】５）請求項５記載の処理装置によれば、被
処理体を適宜間隔をおいて多段状に収容する被処理体収
容部の側方に配置し、イオン照射手段から生成されるイ
オンを被処理体の上方へ流通させるべく送風手段を配設
するので、水平状態に配設された被処理体に対してもイ
オンを効率良く照射することができ、被処理体の帯電を
防止することができる。

【００３６】６）請求項６記載の処理装置によれば、被
処理体の帯電の有無、帯電量を検出する検出手段を設
け、この検出手段からの検出信号を制御部に伝達するの
で、被処理体に帯電された静電気の極性及び帯電量に応
じた適正なイオンを積極的に照射して、被処理体に帯電
された静電気を確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置の第一実施例の概略平面図
である。

【図２】第一実施例の処理装置の要部を示す斜視図であ
る。

【図３】この発明におけるイオン照射手段と制御部を示
す概略構成図である。

【図４】この発明の第二実施例を示す概略断面図であ
る。

【図５】この発明の第三実施例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ半導体ウエハ（被処理体）１０搬入・搬出機構１１ウエハキャリア（被処理体収容部）１２ウエハキャリア（被処理体収容部）１３搬入・搬出手段１６ファン（送風手段）２０処理機構ユニット２１（２１ａ〜２１ｆ）処理部２２搬送手段３０ウエハ受渡し位置（中継位置）４０イオン照射手段５０コントローラ（制御部）６０静電気測定器（検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未処理及び処理済みの被処理体を搬入・
搬出手段にて搬送する搬入・搬出機構と、搬送手段によ
って被処理体を適宜処理部に搬送して処理する処理機構
ユニットとを具備する処理装置において、上記被処理体にイオンを照射するイオン照射手段と、イ
オンの極性の選択及びイオン照射量を調整する制御部と
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項２】イオン照射手段を、搬入・搬出機構と処
理機構ユニットとの間で被処理体の受渡しを司る中継位
置の上方に配置したことを特徴とする請求項１記載の処
理装置。
【請求項３】イオン照射手段を、搬入・搬出手段の移
動領域又は搬送手段の移動領域の少なくとも一方に配置
したことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項４】イオン照射手段を、処理部の上方に配置
したことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項５】被処理体を適宜間隔をおいて多段状に収
容する被処理体収容部の側方にイオン照射手段を配置
し、このイオン照射手段から生成されるイオンを上記被
処理体の上方へ流通させるべく送風手段を配設してなる
ことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項６】被処理体の帯電の有無、帯電量を検出す
る検出手段を設け、この検出手段からの検出信号を制御
部に伝達することを特徴とする請求項１記載の処理装
置。