JPH09129525A - 半導体基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンベンチの設置、交換を容易にすると
ともに、柱間ピッチ誤差を吸収できる半導体基板処理装
置を提供する。 【解決手段】 スピンナの下部柱１３０の上端にテーパ
凹部１６１を設けるとともに、クリーンベンチの上部柱
１４０の下端に球面凸部１６２を設けて着脱自在に嵌合
させる。両柱の接続は容易となり、クリーンベンチの設
置、交換も容易となる。また、両柱の間に隙間１６５を
設けることにより、上部柱１４０を傾けることができ、
柱間ピッチの取付け誤差も吸収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に所定の処理
を行う処理装置本体の上部に、当該処理装置本体の環境
制御（たとえば温度制御、湿度制御や送風など）を行
う、クリーンベンチを設置した半導体基板処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体基板処理装置では、スピン
ナ（回転型基板処理装置群）上において、レジスト塗布
やそれに関連する処理などが順次半導体ウェハに行われ
て、所望の基板処理が実行される。これらの処理を行う
ときに、処理の目的に応じて、スピンナの上部にクリー
ンベンチ（清浄環境維持装置）を設置する場合がある。
クリーンベンチには上部全面にフィルタが備えられ、さ
らに、当該フィルタには送風機能を持つ装置が付随して
いるため、天井全面より空気が流入し、ダウンフロー
（垂直な一方向流）が形成されることにより、高い清浄
度が得られる。

【０００３】上記のクリーンベンチには多くの種類があ
り、処理に要求される雰囲気に応じて使い分けられる。
例えば、化学増幅タイプ薬液を使用する処理の場合には
エキシマ対応用フィルターファンユニット付きクリーン
ベンチ、高い清浄度が要求される場合にはヘパフィルタ
(HEPA, High efficiency particulate air-filter)付き
クリーンベンチ、さらに、より高い清浄度が要求される
場合にはウルパフィルタ(ULPA, Ultra low penetration
air-filter)付きクリーンベンチが使用される。また、
フィルタのないクリーンウォールのみのクリーンベンチ
が使用される場合もあるし、クリーンベンチを取り付け
ない場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらクリーンベンチ
の設置は、処理装置本体としてのスピンナに設けられた
下部柱と当該クリーンベンチに設けられた上部柱を接続
することによって行われる。図４は、その接続を示す概
念図である。スピンナの下部柱４２にはフランジ４４が
形成され、また、クリーンベンチの上部柱４１にはフラ
ンジ４３が形成されている。フランジ４３とフランジ４
４にはそれぞれ雌ねじが形成されており、フランジ４３
とフランジ４４はビス４５によって固着されている。な
お、分割ライン４０はスピンナとクリーンベンチの境界
を示すラインである。

【０００５】しかしながら、上記のようなクリーンベン
チ設置方法では、クリーンベンチ交換の都度、ビス４５
の取付け、取り外しを行わなければならないため、クリ
ーンベンチ交換作業は煩雑になり、時間も要する。特
に、基板処理の工程ごとにクリーンベンチを交換するよ
うな場合は、作業効率が大幅に低下する。

【０００６】また、スピンナ下部柱の柱間ピッチ（柱間
幅）とクリーンベンチ上部柱の柱間ピッチに取付け誤差
が生ずることがあり、このような場合に、上記のような
クリーンベンチ設置方法では、スピンナ下部柱の柱間ピ
ッチとクリーンベンチ上部柱の柱間ピッチが少しでも異
なっていると、ビス４５の取付けは容易にできなくな
り、クリーンベンチ設置が困難となる。

【０００７】そこで、本発明は、上記課題に鑑み、容易
にクリーンベンチ交換が可能な半導体基板処理装置を提
供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、処理装置本体の下部柱の
柱間ピッチとクリーンベンチ上部柱の柱間ピッチが異な
る場合にも、容易にクリーンベンチ交換が可能な半導体
基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、半導体基板に所定の処理を行う
処理装置本体の上部に、前記処理装置本体の環境制御を
行うクリーンベンチが設けられた半導体基板処理装置に
おいて、前記処理装置本体は、前記クリーンベンチ載置
用の複数の下部柱を備えるとともに、前記クリーンベン
チは、前記下部柱に対応して配列した複数の上部柱を備
え、前記下部柱と前記上部柱とが嵌合によって着脱自在
とされていることを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、前記下部柱の上端には
開口側に向かって広がるテーパ凹部が形成されるととも
に、前記上部柱の下端に球面凸部が形成され、前記テー
パ凹部に前記球面凸部を挿嵌することにより前記下部柱
と前記上部柱とが着脱自在とされていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項３の発明は、前記テーパ凹部に前記
球面凸部を挿嵌したときに、前記球面凸部の肩部分と、
前記テーパ凹部の外縁部分との間に隙間ができることを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態の一例について詳細に説明する。

【００１３】図１は、実施の形態で説明する本発明の一
例である半導体基板処理装置１００を示す斜視図であ
る。

【００１４】この半導体基板処理装置１００は処理装置
本体としてのスピンナ１２０とクリーンベンチ１１０か
ら構成されている。

【００１５】スピンナ１２０においては、基板１のロッ
トが収容されたカセット１０がインデクサＩＤＡ上に搬
入されると、カセット１０から順次に基板１を取り出し
て、スピンナ１２０上に配置された各処理部に循環搬送
し、それらの処理部において一連の処理を自動的に行わ
せるように構成されている。

【００１６】このスピンナ１２０上にはスピンコータ
（回転式レジスト塗布部）ＳＣ１〜ＳＣ３およびスピン
デベロッパ（回転式現像部）ＳＤ１、ＳＤ２が図１中の
Ｘ方向に並んで配置されており、一方、これら処理部列
と対向する位置には加熱処理を行うホットプレートや冷
却処理を行うクールプレートが配置されている（図示省
略）。また、インデクサＩＤＡとＸ方向の反対側には循
環搬送の途中で基板１を外部装置、例えば、ステッパー
（露光装置）と受け渡しすべく一時的に載置するための
基板載置台としてのインターフェイスＩＦＢが設けられ
ている。

【００１７】また、スピンナ１２０の上部にはクリーン
ベンチ１１０が設置されている。このクリーンベンチ１
１０の天井部分１１５には図示しないウルパフィルタが
備えられており、当該ウルパフィルタには送風機能を持
つファンユニットが付随している（図示省略）。上記ウ
ルパフィルタを介して天井より清浄な空気によるダウン
フローが形成されるため、スピンナ１２０上の各処理部
は微粒子による汚染の懸念がなく、スピンナの環境制御
が達成される。

【００１８】このクリーンベンチ１１０の天井部分１１
５の下面には、四角柱状の上部柱１４０が図示しないビ
スによって固定連結（接続部１７０）されることによ
り、鉛直方向（Ｚ方向）に設けられている。また、同様
に、スピンナ１２０においても、四角柱状の下部柱１３
０がスピンナ１２０の周辺部の枠に固定連結されてい
る。この上部柱１４０は、クリーンベンチ１１０とスピ
ンナ１２０の分割ライン１５０上で、スピンナ１２０の
下部柱１３０に接続されている（接続部１６０）。な
お、図１に示すように、この例においては、上部柱１４
０はクリーンベンチ１１０の片側に５本ずつ設けられて
おり、それに応じた配列で、スピンナ１２０にも片側に
５本ずつの下部柱が設けられている（図１では、図示の
便宜上、スピンナ１２０には片側の中間の３本の下部柱
が示されてないが、スピンナ１２０の枠内に設けられて
いる）。

【００１９】図２は、接続部１６０を説明するための断
面図であり、上部柱１４０の下端の形状および下部柱１
３０の上端の形状を示すとともに、上部柱１４０と下部
柱１３０が接続された状態を示している。

【００２０】上部柱１４０の下端には、球面凸部１６２
が形成されている。この球面凸部１６２においては、上
部柱１４０の水平断面（ＸＹ断面）サイズよりも小さい
面内に円筒状の柱１６２ａが形成され、さらに当該円筒
状の柱１６２ａの先端には球面部１６２ｂが形成されて
いる。なお、球面部１６２ｂの直径は円筒状の柱１６２
ａの直径よりも大きく、上部柱１４０の断面幅よりも小
さい。したがって、この球面凸部１６２の裾野を囲む略
水平の肩部分Ｓが存在する。また、球面部１６２ｂ、円
筒状の柱１６２ａおよび上部柱１４０の中心線はライン
１５５上に重なるように構成されている。

【００２１】一方、下部柱１３０の上端には、開口側に
向かって広がる円柱台状のテーパ凹部１６１が形成され
ている。このテーパ凹部１６１においては、下部柱１３
０の水平断面サイズよりも小さい面内に円筒状の穴１６
１ａが設けられ、この円筒状の穴１６１ａの下端には円
錐状のテーパ部１６１ｂが形成され、さらに、円錐状の
テーパ部１６１ｂの下端には水平部１６１ｃが形成され
ている。したがって、このテーパ凹部１６１周囲には、
略水平の外縁部分Ｆが存在する。なお、円筒状の穴１６
１ａの直径は球面部１６２ｂの直径よりも大きく、水平
部１６１ｃの直径は球面部１６２ｂの直径よりも小さ
い。また、円筒状の穴１６１ａ、円錐状のテーパ部１６
１ｂおよび水平部１６１ｃの中心線もライン１５５上に
重なるように構成されている。

【００２２】スピンナ１２０にクリーンベンチ１１０を
設置した状態、すなわち上部柱１４０が下部柱１３０に
接続された状態では、図２に示すように、球面部１６２
ｂは円錐状のテーパ部１６１ｂと円１６３で接触するこ
とにより支持されている。そして、この状態では分割ラ
イン１５０の下側（下部柱１３０側）において、球面凸
部１６２の肩部分Ｓとテーパ凹部１６１の周縁部分Ｆと
の間に隙間１６５が形成されている。

【００２３】図２のように接続部を嵌合によって着脱自
在に構成すれば、クリーンベンチ１１０をスピンナ１２
０の上部に設置するときに、スピンナ１２０の下部柱１
３０とクリーンベンチ１１０の上部柱１４０とをビスな
どで固定することが不要となるため、接続が容易となる
のみならず、球面とテーパの接続であるため、クリーン
ベンチ設置状態も安定している。さらに、このような接
続によれば、クリーンベンチの交換も容易となり、必要
に応じて、基板処理中の任意の時点でクリーンベンチ交
換が可能となる。

【００２４】図３は、クリーンベンチ１１０とスピンナ
１２０の柱間ピッチが異なる場合の接続部１６０Ａの様
子を説明するための断面図である。

【００２５】本発明に係る柱の接合においては、クリー
ンベンチ１１０の上部柱１４０に球面凸部を形成し、当
該球面凸部をスピンナ１２０の下部柱１３０に形成され
たテーパ凹部に挿嵌させている。このような挿嵌におい
ては、図３に示すように、上部柱１４０を若干たわませ
て上部柱１４０の下部を傾ける（上部柱１４０の中心線
１５５Ａと下部柱１３０の中心線１５５Ｂが重ならない
状態）ことができる。また、上部柱１４０が多少傾いて
も球面部１６２ｂはテーパ部１６１ｂと点１６３Ａで接
触し、さらに、上部柱１４０にたわみによる復元力が働
くため、上部柱１４０が安定に支持された状態は保たれ
る。したがって、クリーンベンチ１１０とスピンナ１２
０の柱間ピッチが異なる場合も、図３に示すようにクリ
ーンベンチ１１０の上部柱１４０を傾けることにより、
容易に設置することができる。また、隙間１６５が設け
られているため、上部柱１４０を傾けたときに、球面凸
部１６２の肩部分Ｓとテーパ凹部１６１の周縁部分Ｆの
干渉を防止することができる。なお、図３では説明の便
宜上、上部柱１４０は大きく傾けてあるが、柱間ピッチ
の取付け誤差に応じて微妙に傾ければ十分である。

【００２６】さらに、この実施の形態では球面凸部１６
２およびテーパ凹部１６１の組合せを使用しており、こ
れらはそれぞれの中心線のまわりに回転対称性を有す
る。このため、上下の柱の回転方向の誤差すなわち、ね
じれ方向の誤差がある場合にもこれらが相対的に回転し
た状態で挿嵌されることによって確実な接続が可能であ
る。

【００２７】

【変形例】以上、この発明の一例について説明をした
が、この発明は上記の例に限定されるものではない。例
えば、この例ではウルパフィルタ付きクリーンベンチを
設置したが、これが他のフィルタ付きクリーンベンチで
あっても良い。

【００２８】また、上記実施の形態とは逆に、球面凸部
を下部柱１３０の上端に形成し、テーパ凹部を上部柱１
４０の下端に形成することもできる。もっとも、上記の
実施の形態のようにすれば、スピンナ１２０とクリーン
ベンチ１１０との分離状態においてスピンナ１２０の上
面に球面凸部が突出しないため、スピンナ１２０の製作
作業中のほか、分離状態でスピンナ１２０を使用する場
合などにおける障害が少なく、作業性が高いという利点
がある。

【００２９】また、上記の例では、クリーンベンチの柱
の数は片側５本であったが、一般に複数本の柱を持つ半
導体基板処理装置全般に適用可能である。

【００３０】また上記の例では処理装置本体がスピンナ
であったが、これに限られるものでなく、熱処理装置
や、測定装置、検査装置等、半導体基板処理装置全般に
適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、スピンナの下部柱とクリーンベンチの上部柱と
が嵌合によって着脱自在であるため、クリーンベンチの
設置が容易になり、クリーンベンチの交換も任意の時点
で可能となる。

【００３２】請求項２の発明によれば、下部柱の上部に
テーパ凹部が形成されるとともに、上部柱の下部に球面
凸部が形成されているので、球面とテーパの接続とな
り、クリーンベンチが安定して設置されるとともに、ク
リーンベンチの設置、交換が容易となる。

【００３３】請求項３の発明によれば、下部柱と上部柱
を接続したときに隙間ができるため、上部柱を傾けるこ
とが可能であり、スピンナとクリーンベンチの柱間ピッ
チの取付け誤差を吸収することができる。さらに、上部
柱と下部柱の回転方向の誤差も吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態のスピンナおよびクリーン
ベンチを示す斜視図である。

【図２】図１の例の接続部１６０の一例を示す断面図で
ある。

【図３】図１の例の接続部１６０の一例を示す断面図で
ある。

【図４】従来の接続部を示す概念図である。

【符号の説明】

１００ 半導体基板処理装置 １１０ クリーンベンチ １２０ スピンナ １４０ 上部柱 １３０ 下部柱 １６２ 球面凸部 １６１ テーパ凹部 １６５ 隙間 Ｓ 球面凸部の肩部 Ｆ テーパ凹部の外縁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板に所定の処理を行う処理装置
   本体の上部に、前記処理装置本体の環境制御を行うクリ
   ーンベンチが設けられた半導体基板処理装置において、 前記処理装置本体は、前記クリーンベンチ載置用の複数
   の下部柱を備えるとともに、 前記クリーンベンチは、前記下部柱に対応して配列した
   複数の上部柱を備え、 前記下部柱と前記上部柱とが嵌合によって着脱自在とさ
   れていることを特徴とする半導体基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記下部柱の上端には開口側に向かって
   広がるテーパ凹部が形成されるとともに、 前記上部柱の下端に球面凸部が形成され、 前記テーパ凹部に前記球面凸部を挿嵌することにより前
   記下部柱と前記上部柱とが着脱自在とされていることを
   特徴とする請求項１記載の半導体基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記テーパ凹部に前記球面凸部を挿嵌し
   たときに、前記球面凸部の肩部分と、前記テーパ凹部の
   外縁部分との間に隙間ができることを特徴とする請求項
   ２記載の半導体基板処理装置。