JPH10335284A

JPH10335284A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH10335284A
Application number: JP14048597A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Araki; 浩之荒木
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】複数枚の基板の表面を一括して均一に処理する
ことができる基板処理装置を提供する。【解決手段】各１枚のウエハＷを収容することができる
袋状の複数の処理室Ｒ１〜Ｒ５０が配列されることによ
り、複数枚のウエハＷを一括して処理するための基板処
理槽５５が構成されている。各処理室Ｒｉ（ｉ＝１，
２，・・・・・・，５０）の上部には開口６０が形成されてお
り、その下部には、処理液供給通路６２に共通に連通す
る連通口が形成されている。処理液供給部６３から処理
液供給通路６２に処理液を供給することによって、各処
理室Ｒｉ内ではアップフローが形成され、ウエハＷの洗
浄処理などが行われる。ウエハＷと基板処理槽５５の内
壁面（処理室Ｒｉの内壁面）との幾何学的関係は、全て
のウエハＷに関して実質的に等価である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディス
プレイパネル）用ガラス基板などの各種の被処理基板に
対して処理を施すための基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程は、半導体ウエハ
（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜を形成
する工程や、その薄膜をエッチングして所定の薄膜パタ
ーンを作成する工程などを含む。ウエハの表面に微細な
薄膜パターンを形成するためには、ウエハ自体の表面お
よびウエハの表面に形成された薄膜の表面（以下、これ
らを「ウエハの表面」と総称する。）を清浄に保つこと
が重要である。また、或る工程における処理の影響がそ
の次の工程における処理に影響を及ぼす場合があるか
ら、このような場合には、これらの工程の間に、ウエハ
の表面を洗浄するための洗浄工程を挟む必要がある。

【０００３】ウエハを洗浄するための装置には、多数枚
（たとえば５０枚）のウエハに対して一括して洗浄処理
を施すためのバッチ式洗浄装置と、ウエハを１枚ずつ洗
浄していく枚葉式スピン洗浄装置とがある。バッチ式洗
浄装置は、多数枚のウエハを一括して処理液中に浸漬さ
せることができる処理槽と、この処理槽に対して多数枚
のウエハを一括して出し入れするための搬送機構と、処
理槽に対して処理液を供給する処理液供給機構とを備え
ている。処理槽の中には、多数枚のウエハをそれぞれ鉛
直方向に沿わせて立て、かつ、水平方向に沿って一列に
配列させて保持するためのウエハ保持機構が備えられて
いる。処理液供給機構は、処理槽の下部から処理液を連
続的に供給する。これにより、処理槽の内部では、上方
に向かう液流（アップフロー）が形成される。ウエハの
付近を通過した処理液は、処理液槽からオーバーフロー
するようになっていて、ウエハの表面に常に新鮮な処理
液が供給される構成となっている。

【０００４】枚葉式スピン洗浄装置は、１枚のウエハを
水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピ
ンチャックによって回転されているウエハの表面および
裏面に処理液を供給するノズルと、スピンチャックに対
してウエハの搬入／搬出を行う搬送ロボットとを有して
いる。スピンチャックによって回転されているウエハの
表面にノズルから処理液を供給することによって、ウエ
ハの表面の全域が処理液による洗浄作用を受ける。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記バッチ
式洗浄装置においては、多数枚のウエハを１つの処理液
槽に浸漬して一括処理を施す構成であるため、たとえ
ば、処理槽の中央付近において処理を受けるウエハと、
処理槽の壁面付近において処理を受けるウエハとが、必
ずしも等しく処理されるとは限らない。これは、ウエハ
の表面付近における処理液の流れが、処理槽内の位置に
応じて異なるからである。したがって、バッチ式洗浄装
置による洗浄処理を経た複数枚のウエハの表面状態が、
必要な均一性を有することができない場合があった。

【０００６】また、バッチ式洗浄装置においては、多数
枚のウエハが処理液槽内で近接して保持されているた
め、処理液槽内における処理液の流れにより、ウエハが
揺らぎ、隣接するウエハ同士が接触して、ウエハの表面
を傷つけてしまう場合があった。さらには、バッチ式洗
浄装置では、多数枚のウエハを収容することができる処
理槽に処理液を満たす必要があるから、大量の処理液が
必要であり、処理液の使用量が多いという問題もあっ
た。

【０００７】一方、枚葉式スピン洗浄装置においては、
複数枚のウエハに対する処理の均一性、ウエハの表面を
傷つける可能性、および処理液消費量のいずれの点にお
いても、バッチ式洗浄装置のような欠点はない。しか
し、枚葉式スピン洗浄装置は、１枚ずつウエハを処理す
るため、処理タクトが遅く、バッチ式洗浄装置に比較し
て生産効率が著しく劣るという克服しがたい問題があ
る。しかも、ウエハは、その中心を通る回転軸線まわり
に回転されながら、処理液による処理を受けるから、ウ
エハの中心部と周縁部とでは処理条件が等しくならな
い。そのため、ウエハの表面内での処理の均一性が必ず
しも良くないという欠点がある。

【０００８】そこで、本発明の第１の目的は、上述の技
術的課題を解決し、複数枚の基板の表面を一括して均一
に処理することができる基板処理装置を提供することで
ある。また、この発明の第２の目的は、基板の表面を傷
つけることなく複数枚の基板を一括して処理することが
できる基板処理装置を提供することである。

【０００９】さらに、この発明の第３の目的は、処理液
の消費量を低減しつつ複数枚の基板を一括して処理する
ことができる基板処理装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、複数枚の
基板に対して一括して処理を施すための処理部と、この
処理部に設けられ、複数枚の基板を一括して収容するた
めの処理槽と、各基板の処理面と上記処理槽の内壁面と
の幾何学的関係が全ての基板について実質的に等価であ
る状態で、上記処理槽内において複数枚の基板を保持す
る基板保持手段と、上記処理槽に収容された基板に対し
て処理液を供給する処理液供給手段とを含むことを特徴
とする基板処理装置である。

【００１１】上記の構成によれば、各基板の処理面と処
理槽の内壁面との幾何学的関係が全ての基板に対して実
質的に等価であるので、各基板の処理面に対する処理条
件を全ての基板に対して均一化できる。したがって、一
括して処理される複数の基板を均一に処理できる。しか
も、複数の基板に対する処理を一括して行えるというバ
ッチ処理の利点が損なわれることがないので、生産性が
よい。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記処理槽は、仕
切手段によって互いに隔離され、それぞれ２枚以下の基
板を収容することができる複数の処理室を有しているこ
とを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。こ
の構成によれば、処理槽が２枚以下の基板を収容できる
複数の処理室に区画されている。複数の処理室はほぼ同
一の内部形状を有していることが好ましく、これによ
り、処理槽に１枚ずつの基板を入れることにより、全て
の基板に対して処理室の内壁面と基板との幾何学的関係
を等価にできる。また、たとえば、処理室が面対称な形
状を有していれば、２枚の基板を１つの処理室に入れた
場合に、この処理室の内壁面と各基板との位置関係を容
易に同等にすることができる。したがって、結果とし
て、全ての基板に対して、処理室の内壁面と基板との位
置関係を実質的に等価にできる。

【００１３】このように、仕切り手段によって区画され
た処理室内に１枚または２枚の基板を収容して処理する
構成であれば、基板同士の接触を少なくできるから、処
理液による処理中における基板の損傷を低減できる。ま
た、各処理室の大きさを、１枚または２枚の基板を収容
するのに必要十分な大きさとしておけば、処理液の使用
量を節減することができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記仕切手段は、
上記複数の処理室内の処理液を相互に分離するための隔
離壁であることを特徴とする請求項２記載の基板処理装
置である。この構成によれば、各処理室内の処理液が分
離されるので、或る処理室内での処理の影響が他の処理
室内における基板の処理に及ぶおそれがない。これによ
り、各処理室における基板の処理を良好に行える。

【００１５】請求項４記載の発明は、上記仕切手段は、
隣接する一対の処理室の上端縁間に、この一対の処理室
のうちの一方からあふれ出た処理液が他方の処理室に入
り込むことを防止するための間隔を確保して、上記一対
の処理室を隔離するものであることを特徴とする請求項
２または３記載の基板処理装置である。この構成によれ
ば、或る処理液からオーバーフローした処理液が他の処
理室に入るおそれがない。そのため、各処理室内におけ
る処理液の流れが乱されることがなく、これにより、複
数の基板に対する処理を良好に行うことができる。

【００１６】請求項５記載の発明は、上記複数の処理室
は、それぞれ１枚の基板を収容することができるもので
あることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記
載の基板処理装置である。この構成によれば、各処理室
には１枚の基板が収容されるので、基板同士が接触する
おそれがなく、複数の基板に対する処理も均一に行え
る。さらに、処理室の容積を、基板を収容するのに必要
十分な大きさとしておけば、処理液の使用量を大幅に節
減できる。

【００１７】なお、この場合に、少なくとも基板の処理
面に対向する処理室の内壁面は、基板の有効領域との接
触を回避できる形状であることが好ましい。より具体的
には、処理室の内壁面は、基板の有効領域との接触を回
避するように湾曲した形状であってもよい。請求項６記
載の発明は、上記基板保持手段は、上記処理室の内面の
一部であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装
置である。

【００１８】この構成によれば、基板を処理室の内面の
一部で支持できるので、構成を簡単にすることができ
る。具体的には、たとえば、処理室の内面を基板の縁部
を保持できる形状に成形しておけばよい。請求項７記載
の発明は、上記複数の処理室は、それぞれ２枚の基板
を、相対向する内壁面に上記２枚の基板の処理面がそれ
ぞれ対向する状態で収容することができるものであるこ
とを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基
板処理装置である。

【００１９】この構成によれば、２枚の基板の処理面が
処理室の相対向する内壁面にそれそれ対向しているの
で、この２枚の基板の処理面と処理室の内壁面との幾何
学的関係を容易に等価にすることができる。しかも、２
枚の基板は非処理面同士が対向することになるから、こ
れらの非処理面の間に保持アームを入れることにより、
２枚の基板を１つの保持アームで保持できる。よって、
基板を搬送するための構成を簡単にできる。

【００２０】なお、この場合、少なくとも基板の処理面
が対向する内壁面は、同じ形状であることが好ましい。
請求項８記載の発明は、上記処理室は、上方に開口する
開口と、下部に形成された連通口とを有するものであ
り、上記処理液供給手段は、上記連通口を介して処理液
を各処理室に供給するものであることを特徴とする請求
項２ないし７のいずれかに記載の基板処理装置である。

【００２１】この構成によれば、個々の処理室に対し
て、下部の連通口から処理液が供給され、処理室の上部
の開口部から処理液をオーバーフローさせることができ
る。これにより、基板に対する処理（とくに洗浄処理）
を迅速に、かつ、効率的に行える。請求項９記載の発明
は、上記複数の処理室に対して、複数枚の基板を一括し
て収容／取出しを行うための基板搬送手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の
基板処理装置である。

【００２２】この構成により、複数の基板を一括して収
容／取出しできるので、基板の出し入れに要する時間が
短く、生産効率を高めることができる。請求項１０記載
の発明は、上記基板搬送手段は、複数枚の基板を互いに
平行な状態で保持するアームを備えていることを特徴と
する請求項９記載の基板処理装置である。

【００２３】この構成により、複数枚の基板が互いに平
行な状態で保持されるので、複数の処理室に対する基板
の出し入れを行いやすい。請求項１１記載の発明は、上
記基板搬送手段は、基板の非処理面を保持するアームを
備えていることを特徴とする請求項９または１０記載の
基板処理装置である。

【００２４】この構成によれば、基板の非処理面をアー
ムで保持するようにしているので、基板の処理面に影響
を与えることなく基板を保持できる。請求項１２記載の
発明は、上記アームは、２枚の基板を保持できるもので
あることを特徴とする請求項１０または１１記載の基板
処理装置である。この構成によれば、１本のアームで２
枚の基板を保持することができるから、基板搬送手段の
構成を簡単にすることができる。

【００２５】請求項１３記載の発明は、上記基板保持手
段は、上記処理槽の内壁面に各基板の処理面が対向する
状態で複数枚の基板を保持するものであることを特徴と
する請求項１ないし１２のいずれかに記載の基板処理装
置である。この構成によれば、複数枚の基板が処理槽の
内壁面に対向する状態で、基板を処理槽内で支持できる
から、比較的容易に、複数枚の基板のそれぞれと処理槽
の内壁面との幾何学的関係を実質的に等価にすることが
できる。

【００２６】請求項１４記載の発明は、上記基板保持手
段は、基板の処理面が上記処理液供給手段によって供給
される処理液の上記処理槽内での流れ方向に平行になる
ように、基板を保持するものであることを特徴とする請
求項１ないし１３のいずれかに記載の基板処理装置であ
る。この構成によれば、処理面が処理液の流れと平行に
なるように基板が保持されるので、処理液による処理面
に対する処理を均一に行える。また、基板が処理液から
の力を受けにくいので、基板の揺らぎを抑えることがで
き、基板同士の接触や基板と処理槽の内壁面との接触を
抑制できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
の一実施形態に係る基板処理装置の正面から見た内部構
成を簡略化して示す断面図である。この基板処理装置
は、ほぼ円形の基板であるウエハＷの表面を洗浄するた
めの装置であり、多数枚（たとえば、５０枚）のウエハ
Ｗを一括して処理することができるものである。なお、
「ウエハＷの表面」とは、半導体装置が形成される側の
面、すなわち処理面を意味するものとし、ウエハＷ自体
の表面およびウエハＷに形成された薄膜の表面のいずれ
をも包含する意義を有するものとする。

【００２８】この基板処理装置は、複数枚（たとえば２
５枚）のウエハＷを収容することができるカセットＣが
載置される搬入搬出部２と、カセットＣからのウエハＷ
の一括取り出しおよびカセットＣへのウエハＷの一括装
填を行うことができる基板移載部３と、ウエハＷのハー
フピッチ変換を行う基板挿入部４と、ウエハＷの表面処
理を行う処理部５と、処理部５において処理された後の
ウエハＷを乾燥させる基板乾燥部６とを有している。

【００２９】搬入搬出部２と基板移載部３との間には、
これらの間でカセットＣを搬送するためのカセット移載
ロボット７が設けられている。また、基板移載部３と基
板挿入部４との間には、これらの間でウエハＷを搬送す
るための基板搬送ロボット９が設けられている。さら
に、基板挿入部４と基板乾燥部６との間には、これらの
間の範囲でウエハＷを一括して搬送するための基板搬送
ロボット１０が設けられている。

【００３０】搬入搬出部２は、少なくとも２つのカセッ
トＣを位置決めして載置することができるように構成さ
れている。また、基板移載部３は、それぞれ１つのカセ
ットＣを保持して鉛直軸線まわりに回動させることがで
きる一対の回転テーブル２０を備えている（図１の紙面
に垂直な方向に沿って配列されているが、図１では１つ
のみを示す。）。回転テーブル２０の下方には、昇降機
構２６によって昇降されるウエハ保持部２５が備えられ
ており、このウエハ保持部２５は、回転テーブル２０上
に配置されたカセットＣの下部に形成された開口を通っ
てカセットＣの内部に入り込み、ウエハＷを保持してカ
セットＣの上方に持ち上げることができるように構成さ
れている。したがって、カセット移載ロボット７によっ
てカセットＣが搬入搬出部２から基板移載部３の回転テ
ーブル２０に移載され、この回転テーブル２０によって
カセットＣが所定方向に向けられた後に、昇降機構２６
によってウエハ保持部２５が上昇させられることによっ
て、カセットＣ内の全ウエハＷを一括して取り出すこと
ができる。

【００３１】基板搬送ロボット９は、一対の回転テーブ
ル２０に対応して一対設けられている（図１の紙面に垂
直な方向に沿って配列されているが、図１では１つのみ
を示す。）。この基板搬送ロボット９は、装置の前後方
向であるｙ方向に沿って平行に延びる一対の保持ヘッド
３３を有している。この一対の保持ヘッド３３には、互
いに対向する表面に、ウエハＷを保持するための複数本
の保持溝が形成されている。また、保持ヘッド３３は、
ｙ方向に沿う所定の軸線周りに、互いに反対方向に回動
駆動されるようになっており、これにより、ウエハＷを
保持する保持状態と、ウエハＷを保持しない解放状態と
の間で開閉自在となっている。

【００３２】ウエハ保持部２５によって、カセットＣの
上方に持ち上げられた複数枚（たとえば、５０枚）のウ
エハＷは、基板搬送ロボット９の保持ヘッド３３により
保持される。これらのウエハＷは、その後、基板搬送ロ
ボット９が、装置の左右方向であるｘ方向に沿って右方
向へ直線移動することにより、基板挿入部４の上方にま
で搬送される。

【００３３】基板挿入部４は、複数枚のウエハＷを、そ
れぞれが鉛直方向に沿った状態でｙ方向に整列させて保
持する一対の保持部４０（図１の紙面に垂直な方向に沿
って配列されているが、図１では１つのみを示す。）
と、この一対の保持部４０をｙ方向に沿って移動させる
ことにより、互いに近接／離反させる駆動機構４１とを
有している。一対の保持部４０は、それぞれ、たとえ
ば、２５枚のウエハＷを保持することができるものであ
り、ｙ方向に沿って配列されている。この一対の保持部
４０を接近させることにより、２５枚ずつのウエハＷの
群を近接させ、５０枚のウエハＷが一定のピッチＰでｙ
方向に沿って配列された状態とすることができる。この
操作をハーフピッチ変換という。

【００３４】こうしてハーフピッチ変換が行われたたと
えば５０枚のウエハＷは、その後、基板搬送ロボット１
０によって、処理部５および基板乾燥部６に順に搬入さ
れ、処理面を洗浄し、さらに、乾燥するための処理が施
される。処理部５は、オーバーフロー型の基板処理槽５
５を有しており、この基板処理槽５５内において、複数
枚（たとえば、５０枚）のウエハＷに対する処理を一括
して行うことができるように構成されている。

【００３５】基板乾燥部６は、複数枚（たとえば、５０
枚）のウエハＷを一括して保持する保持機構と、この保
持機構を回転させる回転駆動機構とを有しており、ウエ
ハＷの表裏面の水分を振り切ることにより、複数枚のウ
エハＷを一括して乾燥させる構成となっている。図２
は、基板搬送ロボット１０の構成を説明するための斜視
図である。基板搬送ロボット１０は、装置のｘ方向に水
平移動することができ、かつ、ｚ方向に昇降移動するこ
とができる支柱４５と、支柱４５に固定された本体４６
と、本体４６からｙ方向に沿って水平に延びた搬送アー
ム４７とを有している。

【００３６】搬送アーム４７の下面には、それぞれ下方
に延びる複数本（たとえば、５０本）の基板吸着アーム
４８がウエハ配列方向（ｙ方向）にピッチＰで配列して
設けられている。各吸着アーム４８は、基板挿入部４に
おいてピッチＰで配列されて保持されているウエハＷの
間に入り込むことができる厚さ（ピッチＰからウエハＷ
の厚さを引いた値よりも小さい）の板状部材であり、そ
の下端部付近の一方表面には、吸着孔４９が開口してい
る。

【００３７】図３に断面図を示すように、吸着孔４９
は、上方に延びる吸着経路５０を介して搬送アーム４７
内に水平に延びる吸着経路５１に一括して連通されてい
る。基板吸着アーム４８の上記一方表面には、吸着孔４
９に連通する田字状の吸着溝５２（図２参照）が形成さ
れている。この基板搬送ロボット１０は、図３に示すよ
うに、吸着経路５１を負圧にすることによって、各吸着
孔４９を負圧にし、各吸着溝５２によりウエハＷの裏面
ＢＦを吸着保持する。つまり、基板挿入部４において
は、各ウエハＷの裏面ＢＦが吸着アーム４８の吸着孔４
９側の表面に対向するように、ウエハＷが整列されて保
持される。

【００３８】図４は、処理部５に備えられた基板処理槽
５５の構成を説明するための斜視図であり、図５はその
一部の簡略化した平面図である。この基板処理槽５５
は、それぞれが１枚のウエハＷを収容して内部に保持す
ることができる複数（たとえば、５０個）の処理室Ｒ
１，Ｒ２，・・・・・・，Ｒ５０を備えている。各処理室Ｒｉ
（ｉ＝１，２，３，・・・・・・，５０）は、全てほぼ同一形
状に構成されており、１枚のウエハＷを鉛直面に沿わせ
て保持することができる扁平な袋形状を有している。そ
して、その上部には、平面視において、扁平な楕円形状
の開口６０が形成されている。すなわち、開口６０は、
大略的に、長軸がウエハＷの直径よりも若干長く、短軸
がウエハＷの厚みと基板搬送ロボット１０の吸着アーム
４８の厚みの２倍との和よりも若干長い、楕円形を有し
ている。

【００３９】図６は、処理室Ｒｉの縦断面図である。ウ
エハＷを処理室Ｒｉに収容したときのウエハＷの中心の
高さをＨＣとすると、開口６０から高さＨＣまでの間の
領域においては、処理室Ｒｉの水平断面は、開口６０と
ほぼ同じ大きさおよび形状を有している。高さＨＣより
も下方の領域においては、処理室Ｒｉの内壁面は、ｙ方
向に見た正面視においては、ウエハＷの周縁部の形状に
従う半円弧形状となっており、ｘ方向に見た側面視にお
いては、下方に向かうに従って、対向する内壁面が互い
に近接するＵ字形状となっている。つまり、処理室Ｒｉ
の内壁面は、ウエハＷの表面において半導体装置が形成
されるいわゆる有効領域との接触を回避できるように、
凹湾曲形状となっている。

【００４０】このような構成の処理室ＲｉにウエハＷを
収容した場合には、ウエハＷはその周縁部は処理室Ｒｉ
の内壁面と接触するが、有効領域においては、処理室Ｒ
ｉと接触するおそれがない。すなわち、処理室Ｒｉの内
壁面においてウエハＷの周縁部と接触する部分は、ウエ
ハＷの有効領域が処理室Ｒｉの内壁面に接触することを
回避しつつウエハＷの周縁部を保持する基板保持手段と
しての機能を有している。

【００４１】処理室Ｒｉの下部には、処理液が供給され
る処理液供給口（連通口）Ｉ１，Ｉ２，・・・・・・，Ｉ５０
がそれぞれ形成されている。これらの処理液供給口Ｉｉ
は、処理室Ｒｉの下方において処理室Ｒｉの配列方向
（ｙ方向）に沿って設けられたフレーム部６１内に形成
された処理液供給通路６２に、共通に連通している。こ
の処理液供給通路６２には、処理液供給部６３（図４参
照）から処理液が供給されるようになっている。処理液
供給部６３は、たとえば、処理液を貯留した処理液タン
クと、この処理液タンク内の処理液を圧送するためのポ
ンプと、処理液の供給／停止を切り換えるためのバルブ
とを有している。

【００４２】処理液供給部６３は、２種類以上の処理液
を選択的に供給することができるものであってもよい。
すなわち、処理液供給部６３は、たとえば、第１の種類
の薬液、第２の種類の薬液および純水をそれぞれ貯留す
るタンクと、各タンクからの処理液を選択的に処理液供
給部６３に送り込むために切り換えられる切り換えバル
ブとを有するものであってもよい。

【００４３】図５の平面図に表されているように、複数
の処理室Ｒｉは、ピッチＰでｙ方向に沿って配列されて
おり、処理室Ｒｉの上端縁から所定の高さＨ（図４参
照）までの領域における処理室Ｒｉの隔離壁６４は、隣
接する処理室Ｒｉの隔離壁６４同士に所定の間隔Ｄ（た
とえば５ｍｍ）を確保するように離間している。所定の
高さＨよりも下方の領域においては、複数の処理室Ｒｉ
は、相互に一体的に成形されている。ただし、複数の処
理室Ｒｉは必ずしも一体的に結合されている必要はな
い。たとえば、個々の処理室Ｒｉおよびフレーム部６１
を別部材とし、フレーム部６１に所定の間隔で複数の処
理室Ｒｉを取り付けることにより基板処理槽５５が構成
されてもよい。

【００４４】上記の構成により、処理液供給部６３か
ら、処理液供給通路６２に処理液を送り込むと、この処
理液は、各処理室Ｒｉの処理液供給口Ｉｉを通り、処理
室Ｒｉの内部空間に導かれる。これにより、処理室Ｒｉ
の内部に処理液が満たされ、さらに処理液の供給を継続
することにより、処理液は、各処理室Ｒｉからオーバー
フローするとともに、各処理室Ｒｉの内部において上方
に向かう処理液の流れ（アップフロー）を形成する。こ
のときの処理液の流れ方向は、処理室Ｒｉ内に保持され
るべきウエハＷの平面と平行である。

【００４５】そこで、処理液が各処理室Ｒｉに満たされ
た後に、基板搬送ロボット１０によって、基板処理槽５
５の処理室Ｒｉに複数のウエハＷを一括して搬入すれ
ば、この複数のウエハＷに対して、一括して処理を施す
ことができる。ただし、処理液が各処理室Ｒｉに導入さ
れるよりも前に、ウエハＷを基板搬送ロボット１０によ
って基板処理槽５５の各処理室Ｒｉに搬入しておき、そ
の後、基板処理槽５５への処理液の供給を開始するよう
にしてもかまわない。

【００４６】処理室Ｒｉの内部にそれぞれ収容された複
数のウエハＷは、どの処理室Ｒｉにおいても、処理室Ｒ
ｉの内壁面とウエハＷの表面（処理面）との位置関係が
実質的に等しくなっている。つまり、各ウエハＷの処理
面と処理室Ｒｉの内壁面との幾何学的関係が、全ての基
板について実質的に等価になっている。そのため、複数
の処理室Ｒｉに収容されたウエハＷには、均一な処理を
施すことができる。

【００４７】しかも、複数枚のウエハを大きな槽に貯留
された処理液に一括して浸漬するのではなく、１枚ずつ
のウエハＷを小さな処理室Ｒｉにそれぞれ貯留された処
理液に浸漬するようにしており、各処理室Ｒｉは１枚の
ウエハＷを収容するのに必要十分な大きさを有している
ので、処理液の使用量が少なくできるという利点があ
る。

【００４８】さらに、個々のウエハＷは、処理室Ｒｉに
収容されて分離されており、相互に接触することがない
ので、ウエハＷ同士が傷つけ合うおそれがない。また、
ウエハＷを１枚ずつ処理するのではなく、複数のウエハ
Ｗに対する処理を並行して行うことができるので、生産
性が良いというバッチ式処理の利点が損なわれることも
ない。

【００４９】図７は、この発明の第２の実施形態に係る
基板処理装置において、上記の基板処理槽５５に代えて
用いるべき基板処理槽５５Ａの構成を説明するための斜
視である。この基板処理槽５５Ａは、上方が開放した処
理液槽６５と、この処理液槽６５の内部空間を区画する
複数の仕切板６６（隔離壁）とを有している。これによ
り、ほぼ同一内部形状の複数の処理室Ｒｉが、処理液槽
６５の内部に形成されている。

【００５０】処理液槽６５は、平面視において長方形の
ものであって、仕切板６６は、長手方向に直交するよう
にその内部に配置されて、処理液槽６５の内部空間を等
分している。処理液槽６５の底部は、一対の傾斜した底
面板６５ａ，６５ｂと、この一対の底面板６５ａ，６５
ｂの間に設けられた処理液流通部６５ｃとで構成されて
いる。処理室Ｒｉの下部は、処理液流通部６５ｃと連通
しており、この連通部が、処理液を処理室Ｒｉ内に導入
する連通口をなしている。

【００５１】処理液流通部６５ｃ内には、一対の処理液
供給ノズル６８が配置されている。処理液供給ノズル６
８は、管状部材の側面に、その長手方向に沿って配列し
て形成された複数の処理液吐出口６９を有している。こ
の処理液吐出口６９から吐出された処理液が、処理液流
通部６５ｃから各処理室Ｒｉに導入されるようになって
いる。

【００５２】各処理室Ｒｉに対応する処理液槽６５の内
壁面には、ウエハＷを保持するための保持部材７０（基
板保持手段）が４個設けられている。各保持部材７０
は、たとえば、ウエハＷの周縁部を挟持するＶ字状溝を
有しており、４個の保持部材７０のうち、２つは底面板
６５ａ，６５ｂにそれぞれ設けられて、ウエハＷの下方
部分を保持する。また、他の２つの保持部材７０は、処
理液槽６５の長手方向に沿う一対の側面板６５ｄ，６５
ｅに固定されており、ウエハＷの下半分の領域のうち上
方寄りの位置においてウエハＷの周縁部を保持する。な
お、Ｖ字状溝を有する保持部材７０の代わりに、一対の
ナイフエッジによって、ウエハＷの周縁部を保持する構
成を採用することもできる。

【００５３】このような構成によっても、個々のウエハ
Ｗに注目すると、ウエハＷの表面（処理面）と、基板処
理槽５５Ａの内壁面（処理液槽６５の内壁面または仕切
板６６の表面）との位置関係は、いずれのウエハＷに関
しても実質的に同等である。そのため、一括処理される
複数枚のウエハＷに対して、均一な処理を施すことがで
きる。

【００５４】なお、仕切板６６は、隣接する一対の処理
室Ｒｉを完全に隔離するものである必要はなく、処理液
の流れが乱されない限りにおいて、たとえば、処理液槽
６５の内壁面との間にわずかなすきまを有するものであ
ってもよい。また、各処理室Ｒｉからオーバーフローす
る処理液が隣接する処理室Ｒｉに入り込まないようにす
る必要がある場合には、たとえば、仕切板６６の上端縁
が処理液槽６５の上端縁よりも高くなるようにしておけ
ばよい。

【００５５】また、仕切板６６として、厚さの厚いもの
を用い、その上端面に溝を形成し、仕切板６６の両側の
処理室Ｒｉからオーバーフローする処理液を、その溝を
通して処理液槽６５外に導くようにしてもよい。このよ
うにすれば、隣接する処理室Ｒｉのうちの一方からあふ
れ出た処理液が他方の処理室Ｒｉに流入することがない
から、各処理室Ｒｉの内部における処理液の流れが乱れ
ることがない。これにより、ウエハＷの処理をさらに良
好におこなうことができる。

【００５６】図８は、この発明の第３の実施形態に係る
基板処理装置において、図１の基板処理槽５５に代えて
用いられるべき基板処理槽５５Ｂの構成を示す斜視図で
ある。この図８において、上述の図７に示された各部と
同等の部分には同一の参照符号を付して示す。この基板
処理槽５５Ｂは、それぞれ２枚のウエハＷを収容して保
持することができる処理室ｒ１，ｒ２，・・・・・・，ｒ２５
を複数個（たとえば、２５個）一列に配列して構成され
ている。具体的には、処理液槽６５の内部空間が、仕切
板６６によって等分に区画されることにより、ほぼ同一
内部形状の複数の処理室ｒｊ（ｊ＝１，２，・・・・・・，２
５）が形成されている。

【００５７】各処理室ｒｊには、一方のウエハＷを鉛直
方向に沿って立てた状態で保持するための４個の保持部
材７１（基板保持手段）と、他方のウエハＷを同じく鉛
直方向に沿って立てた状態で保持するための４個の保持
部材７２（基板保持手段）とが設けられている。これら
の保持部材７１，７２の構成および配置は、図７に示さ
れた保持部材７０の場合と同様である。この構成によ
り、一対のウエハＷは、相対向する一対の内壁面（処理
液槽６５の内壁面または仕切板６６の表面）にそれぞれ
対面し、これらの内壁面と平行な状態で処理室ｒｉ内に
保持されることになる。また、各ウエハＷの処理面と、
下方から上方に向かう処理液の流れ方向とは平行にな
る。

【００５８】図９は、この実施形態の基板処理装置にお
いて、上記基板搬送ロボット１０に代えて用いられるべ
き基板搬送ロボット１０Ａの構成を示す斜視図である。
この図９において、上記の図３に示された各部に対応す
る部分には同一の参照符号を付して示す。この基板搬送
ロボット１０Ａは、板状の吸着アーム４８Ａの両面に吸
着孔４９ａ，４９ｂがそれぞれ形成されており、さら
に、各吸着孔４９ａ，４９ｂに関連して、図２に示され
た吸着溝５２と同様な田字形の吸着溝が形成されている
点が、上記の基板搬送ロボット１０との主要な相違点で
ある。また、吸着アーム４８Ａの厚みは、ウエハのピッ
チＰよりもウエハＷの厚みの分だけ薄く形成されてい
る。

【００５９】この構成により、基板搬送ロボット１０Ａ
は、一対のウエハＷの各裏面ＢＦを吸着して保持する。
すなわち、基板挿入部４において、ウエハＷは、表面Ｍ
Ｆ同士または裏面ＢＦ同士が対向するように配列され、
このように配列されたウエハＷを、基板搬送ロボット１
０Ａが一括して保持する。図１０は、基板搬送ロボット
１０ＡによってウエハＷを処理室ｒｊに装填したときの
様子を簡略化して示す平面図である。この図から、一対
のウエハＷが吸着アーム４８Ａの両面で保持されている
様子が理解される。また、一対のウエハＷの表面ＭＦと
処理室ｒｊの内壁との幾何学的関係が、いずれのウエハ
Ｗにおいても実質的に等価であることが理解される。つ
まり、処理室ｒｊは、一対のウエハＷの間を通り、これ
らのウエハＷに平行な平面について面対称である。換言
すれば、一対のウエハＷは、処理室ｒｊ内において対称
面に対して対称に保持されている。そのため、各ウエハ
Ｗの表面ＭＦと処理室ｒｊとの内壁面との幾何学的関係
は、全てのウエハＷに対して同等になる。

【００６０】したがって、吸着アーム４８Ａを上昇させ
て退避させた後に、ウエハＷの処理を開始すれば、処理
室ｒｊに収容された一対のウエハＷに対して均一な処理
を施すことができる。しかも、複数の処理室ｒｊに収容
された複数枚のウエハＷは、いずれも、表面ＭＦとそれ
に対向する内壁との位置関係が実質的に等価になってい
る。そのため、基板搬送ロボット１０Ａによって一括し
て基板処理槽５５Ｂに収容された複数枚のウエハＷに対
して、均一な処理を施すことができる。

【００６１】しかも、この実施形態の構成においては、
一対のウエハＷを一本の吸着アーム４８Ａで吸着して保
持することができるので、基板搬送ロボット１０Ａの構
成を簡単にできるという利点がある。図１１は、この発
明の第４の実施形態に係る基板処理装置において、図２
に示された基板搬送ロボット１０に代えて用いられるべ
き基板搬送ロボット１０Ｂの構成を説明するための斜視
図である。この図１１において上述の図２に示された各
部に相当する部分には同一の参照符号を付して示す。な
お、この実施形態においては、図８に示された基板処理
槽５５Ｂが用いられる。

【００６２】この基板搬送ロボット１０Ｂは、それぞれ
１枚のウエハＷを吸着して保持することができる吸着ア
ーム４８Ｂを備えている点で、図２の基板搬送ロボット
１０と共通しているが、吸着孔４９が形成された吸着面
が、１本おきに正反対の方向に向けられている点が異な
る。すなわち、隣接する吸着アーム４８Ｂは、吸着面同
士または非吸着面（吸着孔４９が形成されていない面）
同士が互いに対向するようになっている。

【００６３】図１２は、処理室ｒｊに一対のウエハＷを
搬入した状態を簡略化して示す平面図である。なお、こ
の図１２において、上述の図１０に示された各部と同等
の部分には同一の参照符号を付して示す。この図１２か
ら理解されるように、処理室ｒｊには、一対のウエハＷ
が表面ＭＦ同士を対向させた状態で収容される。したが
って、各ウエハＷは他方のウエハＷの表面ＭＦは他方の
ウエハＷの表面ＭＦに対向しており、処理室ｒｊの内部
の処理液の流れに対する条件は等しくなる。また、この
実施形態においても、各ウエハＷと処理室ｒｉの内壁面
との幾何学的関係は、いずれのウエハＷに対しても等価
である。よって、吸着アーム４８を処理室ｒｊから退避
させて処理を行えば、一対のウエハＷに対して、均一な
処理を施すことができ、結局、基板処理槽５５Ｂに一括
して搬入される複数枚のウエハＷに対して実質的に均一
な処理を施すことができる。

【００６４】この発明のいくつかの実施形態について説
明したが、この発明は上記の実施形態以外にも種々の形
態で実施することができる。たとえば、上記の実施形態
においては、複数枚のウエハＷは、いずれもウエハＷの
表面と直交する方向に沿って配列されているが、ウエハ
Ｗの表面と平行な方向に少なくとも２枚のウエハＷが配
列されてもよい。すなわち、２枚以上のウエハＷを、処
理液槽内において、各ウエハＷの表面が処理液槽のｘｚ
表面に沿う壁面に対向する状態で、ｘ方向またはｚ方向
に配列してもよい。同様に、２枚以上のウエハＷを、各
ウエハの表面が処理液槽のｚｙ平面に沿う内壁面に対向
する状態で、ｙ方向またはｚ方向に配列してもよい。つ
まり、ウエハＷの表面（処理面）と処理液槽の内壁面と
の幾何学的関係が全てのウエハＷに関して実質的に等価
である限りにおいて、複数枚のウエハＷをどのように配
置してもかまわない。

【００６５】また、上記の実施形態においては、ウエハ
を洗浄するための装置を例にとったが、ウエハに対して
エッチング処理を施す装置など洗浄以外の処理を行うバ
ッチ式処理装置に対しても、この発明を適用することが
できる。さらに、上記の実施形態においては、ウエハに
対して処理を施す装置について説明したが、この発明
は、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ用ガラス基板な
どの他の種類の基板に対して処理を施すバッチ式処理装
置に対しても適用することができる。

【００６６】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の正
面から見た内部構成を簡略化して示す断面図である。

【図２】基板搬送ロボットの構成を説明するための斜視
図である。

【図３】基板搬送ロボットの搬送アームの構成を示す断
面図である。

【図４】処理部に備えられた基板処理槽の構成を説明す
るための斜視図である。

【図５】基板処理槽の一部の簡略化した平面図である。

【図６】処理室の縦断面図である。

【図７】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置
において用いられる基板処理槽の構成を説明するための
斜視である。

【図８】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置
において用いられる基板処理槽の構成を示す斜視図であ
る。

【図９】上記第３の実施形態の基板処理装置において用
いられる基板搬送ロボットの構成を示す斜視図である。

【図１０】上記第３の実施形態における基板搬送ロボッ
トによってウエハを処理室に装填したときの様子を簡略
化して示す平面図である。

【図１１】この発明の第４の実施形態に係る基板処理装
置において用いられる基板搬送ロボットの構成を説明す
るための斜視図である。

【図１２】処理室に一対のウエハを搬入した状態を簡略
化して示す平面図である。

【符号の説明】

５処理部１０基板搬送ロボット４８吸着アーム５５基板処理槽Ｒ１，Ｒ２，・・・・・・，Ｒ５０処理室６０開口６２処理液供給通路６３処理液供給部６４隔離壁Ｉ１，Ｉ２，・・・・・・，Ｉ５０処理液供給口（連通
口）５５Ａ基板処理槽６５処理液槽６６仕切板（隔離壁）６８処理液供給ノズル７０保持部材（基板保持手段）５５Ｂ基板処理槽７１保持部材（基板保持手段）７２保持部材（基板保持手段）１０Ａ基板搬送ロボット４８Ａ吸着アーム１０Ｂ基板搬送ロボット４８Ｂ吸着アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の基板に対して一括して処理を施す
ための処理部と、この処理部に設けられ、複数枚の基板を一括して収容す
るための処理槽と、各基板の処理面と上記処理槽の内壁面との幾何学的関係
が全ての基板について実質的に等価である状態で、上記
処理槽内において複数枚の基板を保持する基板保持手段
と、上記処理槽に収容された基板に対して処理液を供給する
処理液供給手段とを含むことを特徴とする基板処理装
置。
【請求項２】上記処理槽は、仕切手段によって互いに隔
離され、それぞれ２枚以下の基板を収容することができ
る複数の処理室を有していることを特徴とする請求項１
記載の基板処理装置。
【請求項３】上記仕切手段は、上記複数の処理室内の処
理液を相互に分離するための隔離壁であることを特徴と
する請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】上記仕切手段は、隣接する一対の処理室の
上端縁間に、この一対の処理室のうちの一方からあふれ
出た処理液が他方の処理室に入り込むことを防止するた
めの間隔を確保して、上記一対の処理室を隔離するもの
であることを特徴とする請求項２または３記載の基板処
理装置。
【請求項５】上記複数の処理室は、それぞれ１枚の基板
を収容することができるものであることを特徴とする請
求項２ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】上記基板保持手段は、上記処理室の内面の
一部であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装
置。
【請求項７】上記複数の処理室は、それぞれ２枚の基板
を、相対向する内壁面に上記２枚の基板の処理面がそれ
ぞれ対向する状態で収容することができるものであるこ
とを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基
板処理装置。
【請求項８】上記処理室は、上方に開口する開口と、下
部に形成された連通口とを有するものであり、上記処理液供給手段は、上記連通口を介して処理液を各
処理室に供給するものであることを特徴とする請求項２
ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】上記複数の処理室に対して、複数枚の基板
を一括して収容／取出しを行うための基板搬送手段をさ
らに含むことを特徴とする請求項２ないし８のいずれか
に記載の基板処理装置。
【請求項１０】上記基板搬送手段は、複数枚の基板を互
いに平行な状態で保持するアームを備えていることを特
徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】上記基板搬送手段は、基板の非処理面を
保持するアームを備えていることを特徴とする請求項９
または１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】上記アームは、２枚の基板を保持できる
ものであることを特徴とする請求項１０または１１記載
の基板処理装置。
【請求項１３】上記基板保持手段は、上記処理槽の内壁
面に各基板の処理面が対向する状態で複数枚の基板を保
持するものであることを特徴とする請求項１ないし１２
のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１４】上記基板保持手段は、基板の処理面が上
記処理液供給手段によって供給される処理液の上記処理
槽内での流れ方向に平行になるように、基板を保持する
ものであることを特徴とする請求項１ないし１３のいず
れかに記載の基板処理装置。