JPH10313038A - 基板処理方法及び同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でより多くの基板を一括して処理
しながら、基板の破損の有無をより速やかに検知する。 【解決手段】 処理部本体１と、その両側に設けられる
基板の投入部２及び取出部３とを備え、投入部２に投入
した基板を処理部本体１の処理槽１０等で処理した後、
取出部３から次工程に搬出するように基板処理装置を構
成した。投入部２にはキャリアケースの受入部分４を、
取出部３には送出部分７をそれぞれ設け、これら受入部
分４、送出部分７に重量測定装置４ａ，７ａを設けた。
そして、処理前の基板の重量及び処理後の重量の重量を
それぞれ重量測定装置４ａ，７ａで測定し、演算手段２
２においてこれらの重量差を比較値と比較し、重量差が
この比較値よりも大きい場合に、主制御手段２１におい
て基板に損傷が生じていると判断し、報知手段２３を介
してオペレータに報知するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶用ガラス基板等の基板を複数枚一括して処理槽内に浸
漬して薬液処理や水洗処理を施す基板処理方法及び同装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体ウエハや液晶用ガラス
基板等の製造において、処理槽に貯留された薬液や純水
（双方をまとめて「処理液」という）に基板を順次浸漬
させながら、基板に薬液処理や水洗処理を施すことは一
般に知られている。

【０００３】この種の装置では、例えば、複数枚の基板
を各面が対向するように一列に並べて搬送手段で保持
し、この搬送手段の移動に応じて基板を各処理槽に順次
浸漬させ、このように複数枚の基板を一括して処理する
ことにより多数の基板を効率良く処理することが行われ
ている。

【０００４】このような装置では、全ての処理が終了し
た後に処理中に欠けや割れが生じた基板を検査装置を用
い検知し、該当する基板を選別するようにしており、例
えば、図２に示すように、光の照射部３２と受光部３３
とを対向配置したセンサ３１を各基板３０に対応して設
け、各センサ３１の照射部３２と受光部３３との間に各
基板３０をセットするようにした装置を用いて検査が行
われている。つまり、破損が生じている基板３０では、
欠損部分等を介して受光部３３に光が入射するため、こ
れにより基板の破損が検知されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な検査装置を用いて破損基板の有無を検査する場合に
は、センサの介在スペースを確保する必要があるために
センサの大きさによって基板の間隔に制限が課せられる
という問題がる。すなわち、近年、より多くの基板を一
括して処理すべく、各基板の間隔をより狭く設定する傾
向にあり、上記のような検査装置を用いる基板処理装置
では、センサとの関係で基板の間隔を充分に狭くするこ
とができない。

【０００６】また、上記のような検査装置は、通常、ス
ポット的に破損箇所を検知するので、基板全体を調べる
には基板に対してセンサを走査させる必要がある。その
ため、破損箇所の検出に長時間を要するという問題があ
り、さらに、センサを走査させる機構が必要なため検査
装置の大型化を助長するという問題もある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、複数の基板を処理槽に浸漬する基板処
理装置において、簡単な構成でより多くの基板を一括し
て処理しながら、破損基板の有無を速やかに判別するこ
とができる基板処理方法及び同装置を提供することを目
的としている。

【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、本発明の基板処理方法は、複数の基板を搬送手段に
より保持して処理槽に浸漬させながら各基板に処理を施
す基板処理方法において、処理前後の基板の重量を測定
し、これらの重量差に基づいて破損基板の有無を判別す
るようにしたものである（請求項１）。

【０００９】この方法によれば、処理前後の基板の重量
を一括に測定することにより破損基板の有無を調べるこ
とができるので、従来のように、各基板の間にそれぞれ
センサを配置して、光の照射箇所を移動させながら光の
透過の有無に基づいて破損基板の有無を調べる従来の方
法に比べると、簡単に、しかも迅速に破損基板の有無を
判別することが可能となる。

【００１０】また、本発明の基板処理装置は、処理液を
貯留した処理槽を有し、複数の基板を搬送手段により保
持して処理槽に浸漬させながら各基板に処理を施すよう
にした基板処理装置において、処理前及び処理後の基板
の重量を測定する測定手段と、処理前の基板と処理後の
基板の重量差に基づいて破損基板の有無を判別する判別
手段と、この判別手段での判別結果を報知する報知手段
とを備えているものである（請求項２）。

【００１１】この装置によれば、欠損等による基板重量
の減少に基づいて破損基板の有無が判別され、その結果
が報知手段を介してオペレータに報知される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明に係る基板処理装置の一の
実施の形態を示す平面模式図である。この図に示す基板
処理装置は、基板として半導体ウエハを複数種類の処理
液に浸漬させながら処理を施す装置であって、基板の投
入部２と、処理槽を有する処理部本体１と、処理後の基
板を取出す基板の取出部３とを備えている。

【００１４】基板の投入部２には、基板を収納したキャ
リアケースを受け入れて載置する受入部分４が設けられ
ており、図外の搬送装置によりこの受入部分４に基板を
収納したキャリアケースが搬入されるようになってい
る。受入部分４には、電子重量計等の重量測定装置４ａ
が配設されており、基板を収納したキャリアケースが受
入部分４に搬入されると、その重量（すなわち、処理前
の基板及びキャリアケースの総重量）がこの重量測定装
置４ａにより測定されるようになっている。なお、本実
施形態では、１つのキャリアケースに２５枚の基板を収
納するようになっており、各基板は、キャリアケース内
にその面を対向させた状態で一列に並べられて収納され
ている。

【００１５】また、受入部分４の後側（同図では上側）
には、処理部本体１に基板を搬入するまでの間キャリア
ケースを待機させる待機部分５が並べて設けられ、これ
ら受入部分４及び待機部分５の側方（同図では左側）に
移送ロボット６が配設されている。

【００１６】移送ロボット６は、同図に破線で示すよう
に、受入部分４に対向するポジションＰａと待機部分５
に対向するポジションＰｂとにわたって移動可能となっ
ており、受入部分４に搬入されたキャリアケースを待機
部分５へと移載するように構成されている。

【００１７】投入部２と処理部本体１との間には、待機
部分５に対向して基板取出機構部１２が配設され、これ
ら待機部分５と基板取出機構部１２との間に移送ロボッ
ト１４が移動可能に配設されている。移送ロボット１４
は、待機部分５と基板取出機構部１２との間に介在する
ポジションＰｄとシャトルロボット１７の投入部２側の
移動端に対応するポジションＰｃとにわたって移動可能
となっており、待機部分５から基板取出機構部１２へ、
また、基板取出機構部１２からシャトルロボット１７へ
とキャリアケースを受け渡すように構成されている。

【００１８】基板取出機構部１２は、キャリアケースを
載置する二つの載置部を有し、これら載置部に、上端に
基板の支持部を具備したアーム部材をそれぞれ昇降可能
に備えている。そして、処理前の基板が収納されたキャ
リアケースが各載置部にセットされると、アーム部材が
キャリアケース底部に形成された開口部分を介して上昇
端位置まで変位し、これにより基板を一括支持してケー
ス上方に持ち上げるようになっている。

【００１９】処理部本体１には、薬液及び純水を貯留し
た複数の処理槽１０、図示の例では６つの処理槽１０と
基板を乾燥させる乾燥部１１とが投入部２側の端部から
順に並べて設けられているとともに、これら処理槽１０
等の側方（同図では下方）に、各処理槽１０等にわたっ
て順次基板を搬送する複数の搬送ロボットが配設されて
いる。具体的には、基板取出機構部１２においてキャリ
アケース上方に持ち上げられた基板を保持して最初の処
理槽１０に搬入する搬送ロボット１６ａと、最初の処理
槽１０に浸漬された基板を取出して次の処理槽１０に浸
漬させ、以後、順次処理槽１０に基板を浸漬させながら
乾燥部１１まで基板を搬送する搬送ロボット１６ｂと、
乾燥部１１での乾燥処理が終了した基板を取出して基板
収納機構部１３上方に搬送する搬送ロボット１６ｃとが
配設されている。なお、各搬送ロボット１６ａ〜１６ｃ
はキャリアケース二つ分の基板（５０枚の基板）を一括
保持して搬送するように構成されている。

【００２０】処理部本体１の前側（同図では下側）に
は、処理槽１０の配設方向とほぼ平行に移動するシャト
ルロボット１７が配設されている。シャトルロボット１
７は、移送ロボット１４の配設箇所近傍と移送ロボット
１５の配設箇所近傍との間を往復移動するように構成さ
れており、基板取出機構部１２によって基板が取り出さ
れ、空となったキャリアケースを次に説明する基板収納
機構部１３側に搬送するようになっている。

【００２１】処理部本体１と取出部３との間には、基板
収納機構部１３が設けられ、これが乾燥部１１に対向配
置されているとともに、この基板収納機構部１３の側方
に移送ロボット１５が移動可能に配設されている。

【００２２】基板収納機構部１３は、基板取出機構部１
２と同様に、キャリアケースを載置する二つの載置部
と、これら載置部に設けられる昇降可能なアーム部材と
を備えており、処理後の基板をキャリアケース内に収納
するように構成されている。具体的には、各載置部に空
のキャリアケースがセットされた状態で搬送ロボット１
６ｃにより処理後の基板が基板収納機構部１３上方にセ
ットされると、アーム部材が上昇端位置まで変位して基
板を一括支持し、その後、アーム部材が下降端位置まで
変位することによって基板を各キャリアケースに収納す
るようになっている。

【００２３】移送ロボット１５は、基板収納機構部１３
に対向するポジションＰｆとシャトルロボット１７の取
出部３側の移動端に対応するポジションＰｅとにわたっ
て移動可能となっており、基板収納機構部１３から取出
部３へ、また、シャトルロボット１７から基板収納機構
部１３へとキャリアケースを受け渡すように構成されて
いる。

【００２４】基板の取出部３には、処理後の基板を収納
したキャリアケースを載置する送出部分７が設けられて
おり、この送出部分７が基板収納機構部１３に対向して
配設されている。送出部分７には、電子重量計等の重量
測定装置７ａが配設されており、基板収納機構部１３か
ら送出部分７にキャリアケースが移載されると、その重
量（処理後の基板とキャリアケースの総重量）がこの重
量測定装置７ａにより測定されるようになっている。

【００２５】ところで、この基板処理装置には、同図に
示すようなコントローラ２０が設けられており、上記各
ロボット等がこのコントローラ２０に設けられた主制御
手段２１によって統括的に制御されるようになってい
る。また、このコントローラ２０には、演算手段２２が
設けられ、これが主制御手段２１に接続されているとと
もに、重量測定装置４ａ，７ａがこの演算手段２２に接
続されて測定データが演算手段２２に入力されるように
なっている。

【００２６】演算手段２２は、測定データに基づいて、
処理前の基板の重量と当該基板の処理後の重量との差を
求めるとともに、この重量差と予め記憶されている比較
値αとを比較してその結果を主制御手段２１に出力する
ように構成されている。

【００２７】つまり、 処理前の各基板の重量 ； Ｗ₁，Ｗ₂，Ｗ₃，Ｗ₄……Ｗ_n 処理後の各基板の重量 ； Ｗ₁′，Ｗ₂′，Ｗ₃′，
Ｗ₄′……Ｗ_n′ キャリアケースの重量 ； Ｗ_c 処理前の基板の総重量 ； Ｗ （＝Ｗ₁＋Ｗ₂＋Ｗ₃＋Ｗ
₄……Ｗ_n） 処理後の基板の総重量 ； Ｗ′ (＝Ｗ₁′＋Ｗ₂′＋
Ｗ₃′＋Ｗ₄′……Ｗ_n′）とする（なお、ここでは、キ
ャリアケースの個体差に基づく重量差は無視できるもの
と仮定している）と、 重量測定装置４ａによる測定値 ; （Ｗ＋Ｗ_c） 重量測定装置７ａによる測定値 ; （Ｗ′＋Ｗ_c） であるから、処理前後の基板の重量差をΔとすると、下
記式に示すように測定値の差を求めることにより重量差
Δが求められる。

【００２８】

【数１】 Δ＝（Ｗ＋Ｗ_c）−（Ｗ′＋Ｗ_c）＝Ｗ−
Ｗ′ 上記比較値αは、例えば、重量差Δの理論値、つまり、
処理による重量変化及び誤差を加味した処理前後の基板
の重量差、あるいは実験的に求められた処理前後の基板
の重量差の平均値であり、主制御手段２１は、重量差Δ
がこの比較値αよりも大きい場合に、当該一括処理した
基板の少なくとも１枚の基板に損傷（欠損）が生じてい
ると判断するように構成されている。つまり、これら主
制御手段２１及び演算手段２２により本願の判別手段が
構成されている。

【００２９】そして、このように破損基板があると判別
されると、主制御手段２１に接続された報知手段２３を
介し、その旨がオペレータに報知されるようになってい
る。

【００３０】次に上記基板処理装置の具体的な動作につ
いて説明する。

【００３１】まず、基板を収納したキャリアケースが図
外の搬送装置により投入部２の受入部分４に搬入される
と、重量測定装置４ａによりその重量が測定されて演算
手段２２内の記憶部に記憶される。なお、本実施形態で
は、キャリアケース二つ分、つまり５０枚の基板を１単
位として処理行うため、受入部分４には二つのキャリア
ケースが同時に、あるいは連続的に搬入され、これらの
重量の合計値が演算手段２２に記憶される。

【００３２】受入部分４に搬入されたキャリアケース
は、移送ロボット６により待機部分５に移載され、さら
に移送ロボット１４により基板取出機構部１２に移載さ
れる。この際、基板取出機構部１２には２つのキャリア
ケースが並べて載置される。

【００３３】キャリアケースが基板取出機構部１２にセ
ットされと、アーム部材が上昇端まで変位することによ
り基板がキャリアケース上方に持ち上げられ、待機して
いる搬送ロボット１６ａによって一括して保持される。

【００３４】こうして各キャリアケースから取出された
基板は、搬送ロボット１６ａにより処理部本体１に搬送
されて最初の処理槽１０に浸漬させられる。そして、搬
送ロボット１６ｂによって取り出された後、以後、この
搬送ロボット１６ｂにより順次残りの処理槽１０に浸漬
させられながら乾燥部１１へと搬送される。こうして基
板に所定の薬液処理、水洗処理及び乾燥処理が施され
る。

【００３５】一方、基板取出し後の空のキャリアケース
は、移送ロボット１４により基板取出機構部１２からポ
ジションＰｃに移動させられ、ここでシャトルロボット
１７に移載される。そして、シャトルロボット１７によ
り処理部本体１の反対側の端部まで移動させられた後、
移送ロボット１５によりシャトルロボット１７から取出
されて基板収納機構部１３へと移載される。

【００３６】基板の処理が進行し、最終的に基板の乾燥
処理が終了すると、搬送ロボット１６ｃにより乾燥部１
１から基板収納機構部１３へと基板が移載されてキャリ
アケースに収納される。具体的には、搬送ロボット１６
ｃにより処理後の基板が基板収納機構部１３上方にセッ
トされ、その後、アーム部材が上昇端位置まで変位して
基板を一括支持して下降端位置まで変位することにより
基板が各キャリアケースに収納される。なお、この装置
では、上述のように基板が取り出された後、基板の処理
中に基板取出機構部１２から基板収納機構部１３へとキ
ャリアケースが移載され、処理後の基板は処理前に収納
されていたキャリアケースと同一のキャリアケースに収
納される。

【００３７】こうしてキャリアケースに基板が収納され
ると、移送ロボット１５によりキャリアケースが送出部
分７へと移載され、重量測定装置７ａによりその重量が
測定される。そして、このときの測定データと処理前の
測定データとに基づき、主制御手段２１において破損基
板の有無が判別され、破損基板が有ると判断された場合
には、例えば、キャリアケースの次工程への搬出動作が
停止されて報知手段２３によりオペレータに報知され
る。一方、破損基板が無いと判断された場合には、キャ
リアケースが図外の搬送装置により次工程へと搬送され
る。

【００３８】このように上記実施形態の基板処理装置で
は、処理前の基板と処理後の基板の重量差Δに基づいて
破損基板の有無を検知するようにしているため、光の照
射部と受光部とを対向配置したセンサを各基板毎に設け
て破損基板を検知するようにしていた従来のこの種の装
置のように、一括処理する基板の間隔に制限が課せられ
ることがない。そのため、基板間隔を狭く設定してより
多くの基板を一括して処理することができ、しかも、破
損基板の有無を適切に判別することができる。

【００３９】その上、基板に対してセンサを走査させる
ことなく基板全体について破損の有無を調べることがで
きるので、このような破損基板の検知に要する時間を従
来装置に比べて短縮することこができ、さらに、センサ
を走査させるための機構が不要となる分、装置構成を簡
素化できる。

【００４０】また、従来の装置では、基板の枚数やサイ
ズが変更されると、これに応じてセンサを追加したり、
あるいはセンサを走査させる範囲を調整するなどの対応
が必要となるが、上記実施形態の装置では、基板の枚数
やサイズが変更されても、予め基板枚数やサイズに応じ
て比較値αに関する複数のデータを記憶させておくこと
で、部品を追加したり、あるいは変更することなく、こ
のような基板の枚数やサイズの変更等に対応できるとい
う特徴もある。

【００４１】なお、上記の装置は、本発明に係る基板処
理装置の一の実施の形態であって、その具体的な構成は
本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【００４２】例えば、上記装置では、キャリアケースの
受入部分４と送出部分７とが別々に設けられているた
め、受入部分４及び送出部分７にそれぞれ重量測定装置
４ａ，７ａを設けるようにしているが、キャリアケース
の受入部分と送出部分とが共通している場合には、その
出入部分に処理前後の基板重量を測定する共通の重量測
定装置を設けるようにしてもよい。

【００４３】また、上記装置では、処理前後の基板の重
量差Δが比較値αよりも大きい場合に破損基板が有ると
判断するようにしているが、さらに、重量差Δと基板１
枚分の重量値β、すなわち、処理による重量変化及び誤
差を加味した処理後の基板１枚分の重量とを比較して基
板の不足をも判別できるようにしてもよい。つまり、こ
の種の装置では、処理中に基板自体が搬送ロボット１６
ａ〜１６ｃから脱落して処理槽１０内等に残留すること
がまれにあり、上記のように重量差Δと重量値βとを比
較するようにすれば、基板の不足が生じている場合には
重量差Δが重量値βよりも大きくなるので、これにより
基板の不足を検知することが可能となる。

【００４４】なお、上記装置において、例えば、選択的
に処理槽１０に浸漬させる等、処理内容の関係で、後に
処理部本体１に投入した基板を、これより先に投入され
た基板よりも先に処理部本体１から取り出すような場合
には、基板収納機構部１３の側方部分にキャリアケース
を保管するスペースを設け、当該先に投入された基板を
収納していたキャリアケースを一旦このスペースに保管
し、後に投入された基板を収納していたキャリアケース
を先に基板収納機構部１３に載置して基板を収納するよ
うにするのが好ましい。

【００４５】つまり、個々のキャリアケースには重量差
があり、そのため、数１に示すようにキャリアケース相
互間の重量差を無視して定量扱いして処理前後の基板の
重量差を求めている上記装置では、基板を収納するキャ
リアケースが処理前後で異なると、求められる基板の重
量差にキャリアケースの重量差が含まれることとなり、
キャリアケースの重量差が大きくなるに従って演算値の
信頼性が低下する。従って、処理部本体１への基板の搬
入順序と、処理部本体１からの基板の取出し順序が入れ
代わるような場合には、上記のように基板を収納するキ
ャリアケースが処理前後で異なることがないようにする
のが好ましい。

【００４６】なお、本装置では、このように処理前後の
基板をキャリアケースに収納した状態でその全体の重量
を測定し、これら測定値の差を求めることによって処理
前後の基板の重量差を求めているが、勿論、基板自体の
重量を直接測定して、処理前後の基板の重量差を求める
ようにしても構わない。この場合、例えば、測定用ケー
スを具備した電子重量計を設け、処理前、あるいは処理
後の基板をこの測定用ケースに収納して重量を測定し、
測定後、測定ケースから取出すようにすればよい。ま
た、上記の装置では、基板取出機構部１２及び基板収納
機構部１３においてアーム部材によって基板を支持する
ため、このアーム部材に電子重量計を設けて基板の重量
を測定することもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板処理
方法は、複数の基板を搬送手段により保持して処理槽に
浸漬させながら各基板に処理を施す基板処理方法におい
て、処理前後の基板の重量を測定し、これらの重量差に
基づいて破損基板の有無を判別するようにしたので、各
基板の間にそれぞれセンサを配置して光の照射箇所を移
動させながら光の透過の有無に基づいて破損基板の有無
を調べる従来の方法に比べると、簡単に、しかも迅速に
破損基板の有無を判別することができる。

【００４８】また、本発明の基板処理装置は、処理液を
貯留した処理槽を有し、複数の基板を搬送手段により保
持して処理槽に浸漬させながら各基板に処理を施すよう
にした基板処理装置において、処理前後の基板の重量を
測定する測定手段と、処理前後の基板の重量差に基づい
て破損基板の有無を判別する判別手段と、この判別手段
での判別結果を報知する報知手段とを設けたので、光の
照射部と受光部とを対向配置したセンサを各基板毎に設
けていた従来のこの種の装置のように基板間隔に制限が
課せられることがなく、従って、基板間隔をより狭く設
定して多くの基板を一括して処理することができるとと
もに、破損基板の有無を適切に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置の一の実施の形態を示す
概略構成図である。

【図２】従来の基板処理装置に用いられている検査装置
を説明する図である。

【符号の説明】

１ 処理部本体 ２ 投入部 ３ 取出部 ４ 受入部分 ４ａ 重量測定装置 ５ 待機部分 ６，１４，１５ 移送ロボット ７ 送出部分 ７ａ 重量測定装置 １０ 処理槽 １１ 乾燥部 １２ 基板取出機構部 １３ 基板収納機構部 １６ａ〜１６ｃ 搬送ロボット １７ シャトルロボット ２０ コントローラ ２１ 主制御手段 ２２ 演算手段 ２３ 報知手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基板を搬送手段により保持して処
   理槽に浸漬させながら各基板に処理を施す基板処理方法
   において、処理前後の基板の重量を測定し、これらの重
   量差に基づいて破損基板の有無を判別することを特徴と
   する基板処理方法。
2. 【請求項２】 処理液を貯留した処理槽を有し、複数の
   基板を搬送手段により保持して処理槽に浸漬させながら
   各基板に処理を施す基板処理装置において、処理前後の
   基板の重量を測定する測定手段と、処理前後の基板の重
   量差に基づいて破損基板の有無を判別する判別手段と、
   この判別手段での判別結果を報知する報知手段とを備え
   ていることを特徴とする基板処理装置。