JPH1126548A - 基板授受ユニット及びこれを用いたウエット処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置長を短縮する。仕様変更に伴う処理プロ
セスの変更を容易にする。ユーザの希望するプロセス設
定を容易にする。 【解決手段】 周囲に基板６００の授受を行う基板授受
ユニット１００を中心として、その周囲に、エッチング
処理を行う第１の基板処理ユニット２００、リンスドラ
イを行う第２の基板処理ユニット２００′及び両面洗浄
ユニット３００を配置する。基板授受ユニット１００
は、上下方向に複数段に配置された複数のハンド部を有
し、ハンド部を介した基板６００の汚染を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶基板や半導体
基板であるシリコンウェーハ等の表面に電子回路を形成
するためのウェット処理に使用される基板授受ユニッ
ト、及びその基板授受ユニットを用いたウエット処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶基板や半導体基板である
シリコンウェーハ等の表面に電子回路を形成するため
に、ウエット処理と呼ばれる表面処理が行われている。
この処理は通常、レジスト塗布−露光−現像−エッチン
グ−レジスト除去の各工程からなり、これを繰り返すこ
とにより基板上に所定の電子回路が形成される。

【０００３】ここにおけるエッチングやレジスト除去
は、従来は図１２に示すような直列タイプのウェット処
理装置により行われている。この処理装置は、ローダユ
ニット、薬液ユニット、水洗ユニット、乾燥ユニット、
アンローダユニットなどの複数ユニットをプロセス順に
配置したものであり、ユニット間の基板搬送方式として
は主にローラ搬送方式或いは２軸ロボット方式を用いて
いる。

【０００４】また、薬液ユニットでの薬液処理及び水洗
ユニットでの純水処理については、各ユニットに設けら
れた多数のノズルからの処理液のスプレーや処理液への
浸漬により、処理液を基板の表面全体に行き渡らせる構
造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような直列タイプ
のウェット処理装置は、これまでの度重なる改良によ
り、処理そのものについては問題のないレベルに到達し
ている。しかしながら、次のような不都合は依然として
解消されていない。

【０００６】複数のユニットが１列に配置され、しかも
薬液ユニットと水洗ユニットはスループット性向上とプ
ロセス安定化のために複数台ずつ配置されるのが一般的
であるため、装置長が非常に長くなり、通常１０数ｍに
達する。そして、１回のウェット処理でエッチングとレ
ジスト除去が行われるために、最低でもこの長い装置が
２列必要となり、通常はこのウェット処理が繰り返され
るために、装置専有面積は膨大となる。

【０００７】最近は、古い装置を新しいものに交換する
ことにより、処理能力の向上を図ることが盛んに行われ
ており、その場合、クリーンルームの増設は経費がかか
るので、従来と同じスペースで処理能力を高めることが
大多数のユーザの要望である。しかし、最新式の装置と
はいえ装置長は依然として長いので、同じスペース内で
装置数を増やすのは困難であり、そのために処理能力を
飛躍的に高めるまでには至らない。

【０００８】基板が全てのユニットを通過するスループ
ット方式のため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更に
対応するのが困難である。例えば、図１２の装置では薬
液処理を１回に減らすとか薬液処理を省略して水洗のみ
を行うといったプロセス変更は不可能である。

【０００９】基板の処理プロセスについては又、最近は
ユーザ側でこれを指定するケースが増えているが、従来
の装置は下流側のプロセスが上流側のプロセスの影響を
受けるため、プロセス変更に対する自由度が小く、その
ユーザの要望に十分に応えることができないのが現状で
ある。

【００１０】いずれか１つのユニットが故障した場合
に、その上流側にある基板の搬出を行うことができない
ため、その基板の存在する箇所によっては基板が不良品
となることがある。例えば水洗ユニットが故障した場
合、上流側の薬液ユニットに存在する基板は薬液を付着
したままで放置されることになり、その結果、その基板
は不良品となるのである。

【００１１】本発明の目的は、これらの問題を解決する
基板授受ユニット及びこれを用いたウェット処理装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題を解
決するために、ロボットを用いた全方位型の基板授受ユ
ニットを中心としてその周囲にエッチング用、水洗用等
の各種基板処理ユニットを配置し、中心の基板授受ユニ
ットにより周囲の各種基板処理ユニットに対して基板の
授受を行うことにより一連の処理を行うという放射型の
レイアウトを考えた。

【００１３】この放射型レイアウトによると、装置長が
短くなる上に、基板が中心の基板授受ユニットを経由し
て各処理ユニットに任意に送られるため、基板の経路が
限定されず、プロセスの上下流の関係も解消される。そ
のため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更やユーザの
希望するプロセス設定が容易となり、１つのユニットが
故障した場合の他のユニットへの影響も排除される。

【００１４】しかしながら、放射型レイアウトによる場
合は、その中心に位置する全方位型の基板授受ユニット
が、処理前の基板から処理後の基板までを取り扱う必要
がある。つまり、一連の処理は大別して薬液による処理
と、その薬液を除去するための洗浄処理とからなるが、
放射型レイアウトによる場合は、一つの基板授受ユニッ
トが、薬液による処理を受けた直後の薬液が付着する基
板を扱った後に、洗浄処理を受けた後のクリーンな基板
も扱うことになるのである。このため、基板授受ユニッ
トを介してクリーンな基板に薬液が転着する問題があ
り、この問題が解決されない限り放射型レイアウトは実
現されない。

【００１５】また、その基板授受ユニットは、薬液処理
を行う基板処理ユニットに隣接し、且つ、薬液が付着し
た基板を取り扱う。そのため、ユニット内が強い腐食性
雰囲気になるのを避けられず、ハンド部を駆動する駆動
部をその腐食性雰囲気から効果的に隔離する必要があ
る。しかし、放射型レイアウトでは、直列型レイアウト
と比べて、基板授受ユニットのハンド部が複雑な動きを
するため、駆動部の構造も複雑となる。そして、この複
雑な駆動部を腐食性雰囲気から隔離することは容易でな
いが、放射型レイアウトを実現するためにはこの隔離の
問題を解決することも重要である。

【００１６】本発明は、処理前の基板から処理後の基板
までを扱う場合にも薬液の転着を確実に防止し、これに
より放射型レイアウトを可能にする全方位型の基板授受
ユニット、及びその放射型レイアウトを採用したウェッ
ト処理装置を提供するものである。本発明は又、ハンド
部が周囲に基板の授受を行うという複雑な動作をするに
もかかわらず、その駆動部を簡単かつ且つ確実にシール
ドすることができる全方位型の基板授受ユニットを提供
するものである。

【００１７】本発明の基板授受ユニットは、上下方向に
複数段に配置された複数の基板授受用のハンド部と、複
数のハンド部により周方向の少なくとも複数位置で独立
に基板の授受が行われるよう、複数のハンド部を３次元
駆動する駆動手段とを備えたものである。

【００１８】駆動手段は、鉛直線回りに回転運動を行
い、且つ鉛直方向に昇降運動を行う回転昇降軸と、回転
昇降軸に取り付けられ、それぞれがハンド部を水平方向
に直進駆動する複数の直進駆動部とを有するものが、構
造が簡単で好ましい。

【００１９】ここにおける駆動手段のシールド機構とし
ては、駆動手段を覆い且つ駆動手段と共に昇降運動及び
回転運動を行う可動のカバーと、カバーの下端部を水封
するための水槽と、空間を上下に仕切り且つカバーが隙
間をあけて貫通する隔板と、隔板より下の空間を吸引す
る手段とを備えたものが好ましい。

【００２０】また、本発明のウェット処理装置は、本発
明の基板授受ユニットの周囲に、複数の基板処理ユニッ
トを配置したものである。

【００２１】本発明の基板授受ユニットにおいては、基
板を取り扱う複数のハンド部が上下方向に複数段に配置
されている。これらのハンド部は、周方向の少なくとも
複数位置で独立に基板の授受を行うことができる。

【００２２】今、ハンド部の段数を２段とすると、上段
のハンド部で処理前及び処理後の薬液が付着しない基板
を扱い、下段のハンド部で処理途中の薬液が付着する基
板を扱うという、ハンド部の使い分けを行うことによ
り、上段のハンド部への薬液付着が防止され、そのハン
ド部が常にクリーンな状態に保たれるので、処理後の基
板の薬液による汚染が防止される。ちなみに、この使い
分けを行わない場合は、ハンド部を介した薬液の転着が
問題になり、また、この使い分けを行っても上段のハン
ド部で薬液が付着した基板を扱うと、上段のハンド部か
ら下段のハンド部への薬液の滴下や、ユニット内の吸引
排気に伴うダウンフローにより、下段のハンド部が薬液
により汚染されるおそれがある。

【００２３】また、上記したシールド機構による場合
は、駆動手段を覆う可動のカバーの周囲の隙間を通し
て、隔板より下の空間が吸引されることにより、そのカ
バーに沿った強いダウンフローが形成される。ハンド部
の動きを妨害しないために、カバーで駆動手段を完全に
覆うことは不可能であるが、このカバーに沿った強いダ
ウンフローが形成されることにより、不可避的な開口部
を介したカバー内への外気の侵入が効果的に防止され
る。

【００２４】なお、本発明の基板授受ユニットにおける
ハンド部の段数としては、２段に限るものではなく、３
段以上でもよい。各ハンド部は、必ずしも周囲全方向に
無段階に基板授受を行うことができる必要はなく、周囲
に配置される基板処理ユニットが３基であれば、その３
方向に最小限基板授受を行うことができればよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２６】図１は本発明の実施形態に係るウェット処
理装置の平面図である。

【００２７】本ウェット処理装置は、図１２に示す直列
型レイアウトのウェット処理装置と機能的に対応する液
晶基板用のエッチング処理装置である。本処理装置は、
図１に示すように、ダブルハンドロボット形式の基板授
受ユニット１００を中心として、その両側にスピン方式
の第１の基板処理ユニット２００と第２の基板処理ユニ
ット２００′を配置すると共に、その手前側にバッファ
・両面洗浄ユニット３００を配置し、更に、バッファ・
両面洗浄ユニット３００の片側に基板移載ユニット４０
０及びローダ・アンローダを兼ねるローダユニット５０
０を配置した放射型レイアウトを採用している。なお、
バッファは、基板授受ユニット１００により液晶基板６
００の授受を行う際の仮置き台である。

【００２８】ローダユニット５００は、未処理の液晶基
板６００を積載したストッカ７００と処理済の液晶基板
６００を積載するストッカ８００を定位置に位置決めす
る。基板移載ユニット４００は、シングルロボットハン
ドにより、ストッカ７００から未処理の液晶基板６００
を取り出してバッファ・両面洗浄ユニット３００のバッ
ファ部に載せる。また、バッファ・両面洗浄ユニット３
００のバッファ部に置かれている処理済の液晶基板６０
０をストッカ８００に載せる。そして、基板授受ユニッ
ト１００は、そのダブルハンドロボットを用い、適宜バ
ッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部を使用し
ながら、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処
理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３
００の両面洗浄部に対して液晶基板６００の授受を行
う。一方、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板
処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット
３００の両面洗浄部は受け取った液晶基板６００に対し
てそれぞれ所定の処理を行う。これらにより、ストッカ
７００内の処理済の液晶基板６００は順次エッチング処
理されてストッカ８００内に搬入される。

【００２９】ここで、第１の基板処理ユニット２００と
第２の基板処理ユニット２００′は基本的に同じ構造の
スピン処理ユニットであり、処理液の違いと僅かな仕様
の違いにより、前者がエッチングユニット、後者が仕上
げ洗浄・乾燥ユニット（リンスドライヤ）として使用さ
れている。

【００３０】エッチング処理装置ではそのエッチング処
理液としてフッ化水素等を使い、その処理液から極めて
腐食性の強いガスが発生するために腐食対策及び環境対
策が重要となる。この観点から、基板授受ユニット１０
０、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユ
ニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００
等の各内部を負圧に吸引するが、その際、腐食性の強い
フッ化水素等の処理液を直接的に使う第１の基板処理ユ
ニット２００（エッチングユニット）の内部を最も強い
負圧に吸引し、基板授受のために第１の基板処理ユニッ
ト２００と開口部を介して直接つながる基板授受ユニッ
ト１００の内部を中程度に吸引し、基板授受ユニット１
００を介して間接的に第１の基板処理ユニット２００と
つながる第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ
・両面洗浄ユニット３００の各内部を弱く吸引するよう
にしている。これにより、第１の基板処理ユニット２０
０（エッチングユニット）で発生する腐食性ガスの直接
的な拡散が防止される。また、第１の基板処理ユニット
２００での腐食や、液晶基板６００に付着する処理液等
を介した間接的な拡散による他のユニットでの腐食を防
止するための対策が各ユニットに講じられている。

【００３１】以下に基板授受ユニット１００、第１の基
板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２０
０′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００の各構造及
び機能を詳細に説明する。

【００３２】図２は基板授受ユニット１００の縦断正面
図、図３は基板授受ユニット１００に使用されているダ
ブルハンドロボットの斜視図である。

【００３３】基板授受ユニット１００は、図２に示され
るように、ハウジング１３０の中央部に設置されたダブ
ルハンドロボット１１０と、ダブルハンドロボット１１
０を腐食性雰囲気から隔離するシールド機構１２０とを
備えている。

【００３４】ダブルハンドロボット１１０は、図３に示
されるように、回転昇降駆動部１１１により駆動される
回転昇降軸１１２と、回転昇降軸１１２の上端に取り付
けられた回転昇降ベース１１３と、回転昇降ベース１１
３の両側に取り付けられた直進駆動部１１４，１１４
と、直進駆動部１１４，１１４により水平方向に直進駆
動される水平なロボットハンド１１５，１１６とを有す
る。

【００３５】ロボットハンド１１５，１１６は上下２段
に配置されている。上段のロボットハンド１１５は処理
前及び処理後の液晶基板６００を扱い、下段のロボット
ハンド１１６は処理途中の液晶基板６００を扱う。上段
のロボットハンド１１６で処理途中の液晶基板６００を
扱い、下段のロボットハンド１１６で処理前及び処理後
の液晶基板６００を扱うと、上段のロボットハンド１１
５に付着する処理液やこの処理液から発生する腐食性ガ
スにより、処理後の液晶基板６００を扱う下段のロボッ
トハンド１１６が汚染され、その液晶基板６００の汚染
につながる。しかるに、上段のロボットハンド１１６で
処理前及び処理後のクリーンな液晶基板６００を扱い、
下段のロボットハンド１１６で処理途中の液晶基板６０
０を扱うと、これらの汚染が生じない。

【００３６】いずれのロボットハンドも先端部上に液晶
基板６００を保持するようになっており、回転昇降駆動
部１１１及び直進駆動部１１４，１１４による駆動によ
り回転、昇降及び前後進を行い、これらの動作の組み合
わせにより、第１の基板処理ユニット２００、第２の基
板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニッ
ト３００に対して液晶基板６００の授受を行う。また腐
食防止のために、いずれのロボットハンドにもフッ素樹
脂等による表面処理が施されている。

【００３７】基板授受ユニット１００のシールド機構１
２０は、図２に示されるように、ダブルハンドロボット
１１０の回転昇降駆動部１１１及び回転昇降軸１１２を
覆う円筒状の主カバー１２４と、主カバー１２４の上に
設けられてダブルハンドロボット１２０のハンド部を覆
う副カバー１２５と、ダブルハンドロボット１１０の回
転昇降駆動部１１１を包囲して設置された環状の水槽１
２１と、水槽１２１の外周側に設けられた環状の液受け
１２２と、液受け１２２の上方に設けられてハウジング
１３０内を上下に仕切る隔板１２３とを有する。なお、
液受け１２２はここではハウジング１３０内を上下に仕
切る第２の隔板を兼ねている。

【００３８】円筒状のスカートからなる主カバー１２４
は、上端部がダブルハンドロボット１１０の回転昇降ベ
ース１１３に接続され、下部が水槽１２１内の水に挿入
されている。この水封構造により、ダブルハンドロボッ
ト１１０のハンド部の回転動作及び昇降動作を阻害する
ことなく、ハンド部より下の部分がハウジング１３０内
の腐食性雰囲気から隔離される。しかし、この水封構造
だけではハンド部は隔離されない。そこで、主カバー１
２４の上に副カバー１２５を設けてハンド部を覆ってい
るが、ハンド先端部に液晶基板６００を載せる必要性等
からハンド部を完全に覆うことは不可能であり、このた
めに副カバー１２５内に腐食性ガスが侵入し、ひいては
可動部（直進駆動部１１４，１１４等）を介して主カバ
ー１２４内にも腐食性ガスが侵入するおそれがある。こ
の対策として主カバー１２４内を加圧することが考えら
れるが、装置構成の複雑化や規模増大を招く。そのた
め、ここでは主カバー１２４の外周側に隙間１２６をあ
けて隔板１２３を設け、液受け１２２と隔板１２３の間
でハウジング１３０内を吸引する構成とした。

【００３９】この構成により、ハウジング１３０内の隔
板１２３より上方の空間が、隔板１２３と主カバー１２
４との間の隙間１２６を介して隔板１２３の下方に吸引
され、その結果、隔板１２３より上方の空間では主カバ
ー１２４及び副カバー１２５の外周面に沿ったダウンフ
ローが形成される。このため、主カバー１２４内を加圧
せずとも、副カバー１２５内及び主カバー１２４内に腐
食性ガスが侵入する事態が回避され、ダブルハンドロボ
ット１２０がそのハンド部を除き腐食性ガスから保護さ
れる。

【００４０】なお、腐食性ガスが溶解することによる水
槽１２１内の水の汚染進行を抑制するために、水槽１２
１内には水が供給される。水槽１２１から溢れ出た水は
液受け１２２に溜まり適宜外部に抜き出される。

【００４１】図４は第１の基板処理ユニット２００の正
面図、図５は同ユニットの平面図、図６は同ユニットに
具備されたシール機構の縦断面図である。

【００４２】エッチングユニットである第１の基板処理
ユニット２００は、図４及び図５に示されるように、処
理槽２１０内の中央部に設けられたロータ２２０と、ロ
ータ２２０の周囲に設けられた３本の水平なスイングア
ーム２３０，２４０，２５０とを有する。ロータ２２０
は液晶基板６００を水平に保持し所定の速度で回転させ
る。

【００４３】スイングアーム２３０は昇降式の垂直な回
転軸２３１に支持されており、回転軸２３１の昇降動作
及び回転動作により昇降動作と回転軸２３１を中心とし
た旋回動作を行う。他のスイングアーム２４０，２５０
も同様の機構により昇降動作と旋回動作を行う。各スイ
ングアームの長さは、いずれもロータ２２０の回転円に
対してそのほぼ半径線上に位置したときにアーム先端が
回転中心部上に位置するように設定されている。

【００４４】スイングアーム２３０には、３つのスプレ
ーノズル２３２，２３２，２３２が等間隔で取り付けら
れている。これらのスプレーノズルは、それぞれがフレ
キシブル管２３３を通して供給されるエッチング処理液
を下方に噴射し、３つ共同してスイングアーム２３０の
長手方向に切目のないエッチング処理液の噴射を行う。
同様に、ロータ２２０の回転中心を挟んでほぼ対角位置
にて片支持されたスイングアーム２４０にも、その長手
方向に並ぶ３つのスプレーノズル２４２，２４２，２４
２が取り付けられており、これらにより、長手方向に切
目のないエッチング処理液の噴射が行われる。そして、
２本のスイングアーム２３０，２４０をロータ２２０の
回転円の直径方向に沿って一列に並べることにより、そ
の直径方向に沿って連続且つ均一なエッチング処理液の
噴射が行われる。

【００４５】なお、残りのスイングアーム２５０の先端
部には、前記回転円の中心部に窒素ガスパージを行うた
めに、ガスノズル２５２が取り付けられている。

【００４６】エッチングユニットである第１の基板処理
ユニット２００では、ロータ２２０上の液晶基板６００
に上方から腐食性の強い処理液を吹き付けるので、ロー
タ２２０下方の回転駆動部を上方のロータ部から隔離す
る必要がある。この隔離のためのシールド機構を図６に
より説明する。

【００４７】ロータ２２０は液晶基板６００を支持する
ための複数のピン２２１を有する。ロータ２２０を保持
するリング状のホルダー２２２は、図示されないモータ
により回転駆動される垂直な回転軸２２３の上端部に取
り付けられている。回転軸２２３は、円筒状のポスト２
２４内に軸受２２５を介して回転自在に支持されてい
る。シールド機構２６０は、処理槽２１０内を上下に仕
切る隔板２６１を有する。隔板２６１は、上方から滴下
する処理液を周囲に排出するために、中心部に開口部を
有する円錐台形状であり、その上端部内縁は、ポスト２
２４の上端部に取り付けられた環状の保持部材２６２に
気密に接続されている。保持部材２６２の上には環状の
水槽２６３が形成されている。水槽２６３内には新鮮な
水が供給され続け、その水中には、ホルダー２２２の下
面に突設された環状の凸部２６４が上方から挿入され
る。また、ポスト２２４の内部は、ニップル２６５及び
透孔２６６を介して供給される空気により加圧される。

【００４８】このようなシールド機構２６０によると、
ロータ２２０及びホルダー２２２は、隔板２６１の外側
（上方）の空間に位置する。一方、回転軸２２３及びポ
スト２２４を含む回転駆動部は、隔板２６１の内側（下
方）の空間に位置する。そして、両方の空間は、ホルダ
ー２２２の凸部２６４が水槽２６３内の水に挿入される
ことにより分離される。ここで、処理液から発生する腐
食性ガスは水槽２６３内の水に溶解し、凸部２６４を越
えて回転軸２２３の側へ侵入しようとするが、水槽２６
３内に新鮮な水が供給され続けていること、及びポスト
２２４内が加圧されていることにより、その腐食性ガス
が水槽２６３内の水から出て回転軸２２３の側へ侵入す
るおそれはない。従って、ロータ２２０の回転駆動部は
上方のロータ部から完全に隔離され、ロータ部の側で発
生する腐食性ガスによる回転駆動部の腐食が防止され
る。

【００４９】図７は第２の基板処理ユニット２００′の
平面図である。

【００５０】第２の基板処理ユニット２００′は、エッ
チングユニットである第１の基板処理ユニット２００と
基本的に同じ構造のスピン処理ユニットであるが、処理
液の違いと僅かな仕様の違いにより、仕上げ洗浄・乾燥
ユニット（リンスドライヤ）として使用される。

【００５１】即ち、仕上げ洗浄・乾燥ユニット（リンス
ドライヤ）である第２の基板処理ユニット２００′で
は、スイングアーム２３０に取り付けられた３つのスプ
レーノズル２３２，２３２，２３２から仕上げ洗浄用の
純水が噴射される。ロータ２２０の回転中心を挟んでほ
ぼ対角位置にて片支持されたスイングアーム２４０に
は、その長手方向に間隔をあけて３つの超音波発振器２
４３，２４３，２４３が取り付けられており、これらは
スプレーノズル２３２，２３２，２３２からの純水噴射
と共同して超音波洗浄を行う。また、スイングアーム２
５０の先端部には、窒素ガスパージを行うためのガスノ
ズル２５２が取り付けられている。

【００５２】これ以外の構造は、第１の基板処理ユニッ
ト２００と基本的に同じである。

【００５３】図８はバッファ・両面洗浄ユニット３００
の内部構造を示す正面図、図９は同ユニットの両面洗浄
部の平面図、図１０は同両面洗浄部の側面図である。

【００５４】バッファ・両面洗浄ユニット３００は、両
面洗浄部３１０の上にバッファ部３２０を設けた２段構
造である。バッファ部３２０は、液晶基板６００を仮置
きするための上下２段の基板支持台３２１，３２２を有
する。上段の基板支持部３２１は処理前及び処理後の液
晶基板６００に使用され、下段の基板支持部３２２は処
理途中の液晶基板６００に使用される。このような使い
分けを行うのは、前述したロボットハンド１１５，１１
６の場合の同様に、処理途中の液晶基板６００に付着す
る処理液等による上段の基板支持部３２１の汚染を防
ぎ、その基板支持部３２１を常にクリーンに保つためで
ある。

【００５５】両面洗浄部３１０は、第３の基板処理ユニ
ットである。この両面洗浄部３１０は、角箱状の洗浄槽
３１１と、洗浄槽３１１の内部に液晶基板６００を水平
に支持するためにその内部に設けられた複数の固定式ピ
ン３１２と、その液晶基板６００を昇降させるための前
後２組の昇降式ピン３１３，３１４と、基板支持位置の
上下にそれぞれ２つずつ配設された散水器３１５，３１
６とを備えている。

【００５６】洗浄槽３１１は正面に基板搬入・搬出のた
めの開口部を有し、この開口部はシャッタ３１７により
開閉される。シャッタ３１７は、洗浄槽３１１の下方に
設けられたシリンダ３１７ａにより駆動される。シャッ
タにより開閉される同様の開口部は、第１の基板処理ユ
ニット２００及び第２の基板処理ユニット２００′にも
設けられている。

【００５７】複数の固定式ピン３１２は、液晶基板６０
０の位置決め枠を兼ねる額縁状のフレーム３１２ａに間
隔をあけて取り付けられている。前後２組の昇降式ピン
３１３，３１４のうち、洗浄槽３１１の開口部に近い昇
降式ピン３１３は、昇降フレーム３１３ａに左右対称的
に取り付けられており、洗浄槽３１１の下方に設けられ
た２段式シリンダ３１３ｂにより２段階に昇降駆動され
る。また、洗浄槽３１１の開口部から離れた昇降式ピン
３１４は、昇降フレーム３１４ａに左右対称的に取り付
けられており、洗浄槽３１１の下方に設けられた１段式
シリンダ３１４ｂにより昇降駆動される。そして、昇降
式ピン３１３，３１４は下降限で固定式ピン３１２より
低いレベルとなり、昇降式ピン３１３の１段目の上昇位
置と昇降式ピン３２４の上限位置は同じで、固定式ピン
３１２より高いレベルとなり、昇降式ピン３１３の２段
目の上昇位置（上昇限）はこれより更に高くなる。

【００５８】上段の散水器３１５は、上記各ピンによる
基板支持位置より上方に、前後に間隔をあけて設けられ
ている。それぞれは、左右に延びる水平な給水管３１５
ａと、給水管３１５ａに間隔をあけて取り付けられた複
数の下向きのノズル３１５ｂとを有し、ノズル３１５ｂ
から純水を噴射した状態で給水管３１５ａが所定角度で
回動することにより、その純水を下方に、しかも前後方
向及び左右方向に広い範囲にわたって噴射する。一方、
下段の散水器３１６は、上記各ピンによる基板支持位置
より下方に、前後に間隔をあけて設けられている。それ
ぞれは、左右に延びる水平な給水管３１６ａと、給水管
３１６ａに間隔をあけて取り付けられた複数の上向きの
ノズル３１６ｂとを有し、ノズル３１６ｂから純水を噴
射した状態で給水管３１６ａが所定角度で回動すること
により、その純水を上方に、しかも前後方向及び左右方
向に広い範囲にわたって噴射する。

【００５９】定位置で液晶基板６００を水平支持して両
面洗浄する場合、その液晶基板６００を下方から支持す
る必要から、裏面（下面）の支持点で洗浄が行われない
ことが問題となる。また、表面（上面）での水掃けが悪
いことによる洗浄性の低下が問題となる。これらの問題
を解決するために、両面洗浄部３１０では、複数の固定
式ピン３１２と共に、前後２組の昇降式ピン３１３，３
１４を設けた。

【００６０】即ち、昇降式ピン３１３を１段目の上昇位
置に固定し、昇降式ピン３１４を上限位置に固定した状
態で、ロボットハンドにより洗浄槽３１１内に搬入され
た液晶基板６００がこれらの昇降式ピン３１３，３１４
の上に載置される。その後、昇降式ピン３１３，３１４
を下限位置まで下げることにより、液晶基板６００を固
定式ピン３１２の上に移載する。この状態で、散水器３
１５，３１６から純水を噴射することにより、固定式ピ
ン３１２の上に支持された液晶基板６００の両面を洗浄
する。所定時間この状態で洗浄を行った後、純水噴射を
続けながら昇降式ピン３１３を２段目の上昇位置（上
限）まで上昇させる。これにより、液晶基板６００は固
定式ピン３１２から離れ、裏面の固定式ピン３１２との
接触部についても洗浄が行われる。また、その液晶基板
６００が傾斜することにより、表面及び裏面で純水の噴
射位置が変わると共に、各面に噴射された純水が各面に
沿って流動する。このため、各面ともムラのない洗浄が
行われる。また、特に表面（上面）では純水の置換が促
進されるようになる。かくして、液晶基板６００が定位
置で両面とも効率よく洗浄される。

【００６１】次に、本ウェット処理装置を用いたエッチ
ング処理操作を、特定の１枚の液晶基板６００に着目し
て説明する。

【００６２】基板移載ユニット４００により、ローダユ
ニット５００に固定されたストッカ７００から未処理の
液晶基板６００が取り出され、バッファ・両面洗浄ユニ
ット３００のバッファ部３２０内に搬入される。このと
き、液晶基板６００は、バッファ部３２０内の上段の基
板支持台３２１上に載置される。

【００６３】その後、基板授受ユニット１００のダブル
ハンドロボット１１０により、バッファ部３２０から液
晶基板６００が取り出され、エッチングユニットである
第１の基板処理ユニット２００内に搬入され、そのロー
タ２２０上に載置される。このとき、ダブルハンドロボ
ット１１０では、上段のロボットハンド１１５が使用さ
れる。また、第１の基板処理ユニット２００では、３本
のスイングアーム２３０，２４０，２５０は全てロータ
２２０の周囲の退避位置にある。

【００６４】ロータ２２０上に液晶基板６００が載置さ
れると、スイングアーム２３０，２４０が旋回し、ロー
タ２２０の回転円の直径線に沿った方向に一直線に並
ぶ。この状態で、ロータ２２０が低速で回転しながら、
スプレーノズル２３２・・，２４２・・からエッチング
処理液が噴射される。ここで、スプレーノズル２３２・
・，２４２・・はロータ２２０の回転円の直径線に沿っ
た方向に一列に並び、その方向に連続且つ均一なエッチ
ング処理液の噴射を行う。そのため、液晶基板６００の
表面においては、その回転による遠心力によらずに回転
円の直径線に沿った方向に均一にエッチング処理液が供
給され、エチング処理液が表面全体で効率よく新しい液
と置換されることにより、その表面全体に対して効率的
なエッチング処理が行われる。

【００６５】また、腐食性の強い処理液が使用されるに
もかかわらず、ロータ２２０の回転駆動部がシール機構
２６０によりその腐食性雰囲気から隔離され、腐食から
保護されることは前述した通りである。

【００６６】スプレーノズル２３２・・，２４２・・か
らのエッチング処理液の噴射が終わると、スイングアー
ム２３０，２４０が元の位置に戻る。代わって、スイン
グアーム２５０がロータ２２０の回転円の半径線に沿っ
た位置まで進出し、ガスノズル２５２が液晶基板６００
の回転中心部に上方から対向する。この状態で、ロータ
２２０が高速で回転し、ガスノズル２５２から窒素ガス
が噴射される。ロータ２２０の高速回転により、液晶基
板６００の表面等上に残る処理液が遠心力により除去さ
れる。また、遠心力の働かない液晶基板６００の中心部
上に残る処理液が、ガスノズル２５２からの窒素ガスパ
ージにより、遠心力の働く周辺へ移動し、除去される。

【００６７】液晶基板６００の液切りが終わると、その
液晶基板６００が基板授受ユニット１００のダブルハン
ドロボット１１０により、第１の基板処理ユニット２０
０からバッファ・両面洗浄ユニット３００の両面洗浄部
３１０内に搬入される。このとき、ダブルハンドロボッ
ト１１０では、下段のロボットハンド１１６が使用され
る。なお、他の液晶基板６００との関係によっては、バ
ッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部３２０を
経由して液晶基板６００の搬送が行われ、そのバッファ
部３２０では下段の基板支持台３２２が使用される。

【００６８】両面洗浄部３１０では、前述した通り、液
晶基板６００が固定式ピン３１２上に水平支持された状
態で、散水器３１５，３１６から純水が噴射されること
により、液晶基板６００の両面が粗洗浄される。引き続
き、純粋の噴射を続けたまま、昇降式ピン３１３が上昇
することにより、液晶基板５００が昇降式ピン３１３上
に移載され、その裏面（下面）の未洗浄箇所（固定式ピ
ン３１２の接触箇所）も洗浄される。更に、昇降式ピン
３１３，３１４の操作により、液晶基板６００が傾斜
し、この状態で両面に純水が噴射されることにより、表
面（上面）についても純水の置換が促進され、ムラのな
い効率的な粗洗浄が行われる。

【００６９】液晶基板６００の粗洗浄が終わると、その
液晶基板６００が基板授受ユニット１００のダブルハン
ドロボット１１０により、両面洗浄部３１０から第２の
基板処理ユニット２００′へ搬送される。このときも、
ダブルハンドロボット１１０では、下段のロボットハン
ド１１６が使用される。なお、他の液晶基板６００との
関係によっては、バッファ・両面洗浄ユニット３００の
バッファ部３２０を経由して液晶基板６００の搬送が行
われ、そのバッファ部３２０では下段の基板支持台３２
２が使用される。

【００７０】第２の基板処理ユニット２００′では、そ
のロータ２２０上に液晶基板６００が載置された後、ス
イングアーム２３０，２４０が旋回し、ロータ２２０の
回転円の直径線に沿った方向に一直線に並ぶ。この状態
で、ロータ２２０が低速で回転しながら、スプレーノズ
ル２３２・・から純水が噴射される。また、スイングア
ーム２４０に取り付けれられた超音波発振器２４３が作
動する。これにより、液晶基板６００の表面が超音波洗
浄される。

【００７１】これが終わると、スイングアーム２３０，
２４０が元の位置に戻る。代わって、スイングアーム２
５０がロータ２２０の回転円の半径線に沿った位置まで
進出し、ガスノズル２５２が液晶基板６００の回転中心
部に上方から対向する。この状態で、ロータ２２０が高
速で回転し、ガスノズル２５２から窒素ガスが噴射され
る。ロータ２２０の高速回転により、液晶基板６００の
表面等上に残る純水が遠心力により除去される。また、
遠心力の働かない液晶基板６００の中心部上に残る純水
が、ガスノズル２５２からの窒素ガスパージにより、遠
心力の働く周辺へ移動し、除去される。

【００７２】このようにして仕上げ洗浄及び乾燥が終わ
ると、液晶基板６００は基板授受ユニット１００のダブ
ルハンドロボット１１０により、第２の基板処理ユニッ
ト２００′からバッファ・両面洗浄ユニット３００のバ
ッファ部３２０内に搬入される。このとき、ダブルハン
ドロボット１１０では、上段のロボットハンド１１５が
使用される。また、バッファ部３２０では、液晶基板６
００が上段の基板支持台３２１上に載置される。

【００７３】そして最後に、バッファ部３２０内の液晶
基板６００が、基板移載ユニット４００によりローダユ
ニット５００に搬送され、ローダユニット５００内に固
定されたストッカ８００に収納される。

【００７４】以上により、特定の液晶基板６００が処理
されるが、実際の処理ではストッカ７００内の液晶基板
６００が順次連続的に処理されてストッカ８００に戻
る。

【００７５】また、上記処理は正規のエッチング処理で
あるが、本ウェット処理装置では、エッチングユニット
である第１の基板処理ユニット２００を使わない処理、
例えば第２の基板処理ユニット２００′を使用した仕上
げ洗浄のみを行うことも可能である。

【００７６】本ウェット処理装置は液晶基板６００にエ
ッチング処理を行うものであるが、エッチング処理に続
くレジスト除去処理についても、処理液を代えることに
より同様に実施可能である。また、プロセスの変更につ
いても、ユニットの増減、種類変更により簡単に対応で
きる。更に、液晶基板以外の基板、例えばウェーハの処
理も行うことができる。

【００７７】図１１は本発明に係るウェット処理装置の
使用例を示す設備構成図である。ここでは、両側にロー
ダ５００ａとアンローダ５００ｂをそれぞれ備えた基板
移載ロボット走行部９００にウェット処理装置Ａ〜Ｄが
組み合わされている。なお、バッファ・両面洗浄ユニッ
ト３００は、ここではバッファユニット３００ａと両面
洗浄ユニット３００に別けて配置されている。これまで
半導体製造メーカにおける基板製造工場では薬液別にラ
インを構築し、必要なプロセスを達成していたが、ウェ
ット処理装置Ａ〜Ｄで異なる薬液を使用することによ
り、薬液の種類が増えても１ラインで必要なプロセスが
達成される。

【００７８】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の基板授
受ユニットは、周囲に基板の授受を独立に行う複数のハ
ンド部を上下方向に複数段に配置することにより、処理
前の基板から処理後の基板までを扱う場合にも薬液の転
着を確実に防止し、これにより高効率な放射型レイアウ
トのウェット処理装置を実現する。

【００７９】また、本発明のウェット処理装置は、本発
明の基板授受ユニットを使用して放射型レイアウトを実
現したものであり、従来の直列型レイアウトのものと比
較して次のような利点を有する。

【００８０】装置長が短く、しかもライン数が大幅に減
少する。その結果、装置床面積が例えば１／３〜１／４
に低減される。つまり、能力に比して非常に小型であ
る。このため同じ床面積内で処理能力の飛躍的向上が可
能となる。

【００８１】基板が中心の基板授受ユニットを経由して
周囲の処理ユニットに任意に送られるため、基板の経路
が限定されず、プロセスの上下流の関係も解消される。
そのため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更やユーザ
の希望するプロセス設定が容易である。つまり、処理プ
ロセスに対する自由度が非常に大きい。

【００８２】１つのユニットが故障した場合も、他のユ
ニットに残る基板の排出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るウェット処理装置の平
面図である。

【図２】同ウェット処理装置に使用された基板授受ユニ
ットの縦断正面図である。

【図３】同基板授受ユニットに使用されたダブルハンド
ロボットの斜視図である。

【図４】同ウェット処理装置に使用された第１の基板処
理ユニットの正面図である。

【図５】同基板処理ユニットの平面図である。

【図６】同基板処理ユニットに具備されたシール機構の
縦断面図である。

【図７】同ウェット処理装置に使用された第２の基板処
理ユニットの平面図である。

【図８】同ウェット処理装置に使用されたバッファ・両
面洗浄ユニットの正面図である。

【図９】同バッファ・両面洗浄ユニットの両面洗浄部の
平面図である。

【図１０】同両面洗浄部の側面図である。

【図１１】本発明に係るウェット処理装置を使用した設
備の構成図である。

【図１２】従来のウェット処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１００ 基板授受ユニット １１０ ダブルハンドロボット １１５，１１６ ロボットハンド １２０ シールド機構 ２００ 第１の基板処理ユニット ２２０ ロータ ２３０，２４０，２５０ スイングアーム ２３２，２４２ スプレーノズル ２５２ ガスノズル ２６０ シールド機構 ２００′ 第２の基板処理ユニット ２４３ 超音波発振器 ３００ バッファ・両面洗浄ユニット ３１０ 両面洗浄部 ３１２ 固定式ピン ３１３，３１４ 昇降式ピン ３１５，３１６ 散水器 ３２０ バッファ部 ４００ 基板移載ユニット ５００ ローダユニット ６００ 液晶基板 ７００，８００ ストッカ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に複数段に配置された複数の基
   板授受用のハンド部と、複数のハンド部により周方向の
   少なくとも複数位置で独立に基板の授受が行われるよ
   う、複数のハンド部を３次元駆動する駆動手段とを具備
   することを特徴とする基板授受ユニット。
2. 【請求項２】 駆動手段は、鉛直線回りに回転運動を行
   い、且つ鉛直方向に昇降運動を行う回転昇降軸と、回転
   昇降軸に取り付けられ、それぞれがハンド部を水平方向
   に直進駆動する複数の直進駆動部とを有する請求項１に
   記載の基板授受ユニット。
3. 【請求項３】 駆動手段のシールド機構として、駆動手
   段を覆い且つ駆動手段と共に昇降運動及び回転運動を行
   う可動のカバーと、カバーの下端部を水封するための水
   槽と、空間を上下に仕切り且つカバーが隙間をあけて貫
   通する隔板と、隔板より下の空間を吸引する手段とを具
   備することを特徴とする請求項２に記載の基板授受ユニ
   ット。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載された基
   板授受ユニットと、基板授受ユニットの周囲に配置され
   た複数の基板処理ユニットとを具備することを特徴とす
   るウェット処理装置。