KR100239942B1 - 기판세정장치 및 기판세정방법(apparatus and method for washing substrates) - Google Patents
기판세정장치 및 기판세정방법(apparatus and method for washing substrates) Download PDFInfo
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Abstract
기판세정장치는, 여러개의 웨이퍼가 수용되는 처리조와, 이 처리조내에 세정액을 공곱하는 세정액 공급원과, 처리조로부터 흘러넘친 세정액을 다시 처리조내에 되돌리는 제1유로와, 헹굼액을 공급하는 헹굼액 공급원과, 헹굼액이 흘러 통과되는 제2유로와, 제1및 제2유로의 각각에 연통함과 동시에 처리조의 저부에도 연통하는 공용유로와, 제1유로에 설치된 제1밸브와, 제2유로에 설치된 제2밸브와, 제1유로로부터 분기하여 세정액을 배출하는 배출유로와, 이 배출유로에 설치된 제3밸브와, 제1, 제2 및 제3밸브의 각 동작을제어하는 제어부를 구비하고 있으며, 상기 제1밸브는, 제1유로를 개폐하는 제1밸브체와, 제1유로와 병렬로 설치되고 제1유로보다도 작은 직경의 제3유로와, 이 제3유로를 개폐하는 제2밸브체를 갖고 있으며, 제1밸브체를 개방하고 제2밸브체를 폐쇄하고 또한 제3밸브도 폐쇄함에 의해 세정액을 처리조내에 유입시키는 한편, 제1밸브의 제1밸브체를 폐쇄하고 제2밸브체를 개방하고 또한 제3밸브도 개방함에 의해 헹굼액을 처리조내에 유입시킴과 동시에 제1, 제3유로내에 체류하는 세정액을 헹굼액과 함께 배출유로를 통하여 배출한다.
Description
제1도는 세정처리시스템의 전체구성을 도시한 개략도.
제2도는 기판세정장치의 개요를 도시한 사시도.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 관한 기판세정장치의 일부를 절결하여 도시한 블록 단면도.
제4도는 제1실시예의 장치에 설치된 밸브의 내부구조를 도시한 종단면도.
제5a도 및 제5b도의 각각은, 기판세정장치의 동작을 설명하기 위한 종단면도.
제6도는 세정액과 헹굼액의 공용배관을 도시한 부분 확대단면도.
제7도는 제1실시예의 변형예의 장치를 도시한 블록단면도.
제8도는 종래의 장치를 도시한 종단면도.
제9도는 종래의 장치를 도시한 블록단면도.
제10도는 기판세정장치의 개요를 도시한 사시도.
제11도는 본 발명의 제2실시형태에 관한 기판세정장치의 일부를 절결하여 도시한 블록단면도.
제12도는 본 발명의 제2실시형태에 관한 기판세정장치의 일부를 절결하여 도시한 블록단면도.
제13도는 기판세정장치를 정면으로부터 보아 도시한 종단면도.
제14도는 기판세정장치를 측면으로부터 보아 도시한 종단면도.
제15도는 종래의 장치를 도시한 블록단면도.
제16도는 기판세정장치의 개요를 도시한 사시도.
제17도는 본 발명의 제3실시형태에 관한 기판세정장치를 도시한 분해사시도.
제18도는 본 발명의 제3실시형태에 관한 기판세정장치의 일부를 절결하여 도시한 블록단면도.
제19도는 정류판의 일예를 도시한 사시도.
제20a도 및 제20b도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기 위한 개략도.
제21a도 및 제21b도는 세정액 공급동작을 설명하기 위한 개요단면도.
제22a도 및 제22b도는 세정액 공급동작을 설명하기 위한 블록단면도.
제23도는 세정/헹굼동작을 설명하기 위한 종단면도.
제24도는 제3실시형태의 변형예의 장치를 도시한 블록단면도.
제25도는 종래의 장치를 도시한 블록단면도.
제26도는 본 발명의 제4실시형태에 관한 기판세정장치를 도시한 분해사시도.
제27도는 제1웨이퍼척을 도시한 부분확대도.
제28도는 제2의 웨이퍼척을 도시한 부분확대도.
제29도는 기판세정장치를 도시한 블록단면도.
제30도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기 위한 개요도.
제31도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기 위한 개요도.
제32도는 보트상의 웨이퍼 정렬상태를 설명하기 위한 개요도.
제33도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기위한 개요도.
제34도는 보트상의 웨이퍼 정렬상태를 설명하기 위한 개요도.
제35도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기위한 개요도.
제36도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기위한 개요.
제37도는 기판세정장치의 개요를 도시한 사시도.
제38도는 본 발명의 제5실시형태에 관한 기판세정장치를 도시한 분해사시도.
제39a도 및 제39b도는 웨이퍼 이동교체 동작을 설명하기위한 개요도.
제40도는 웨이퍼를 적재한 세정용 보트를 도시한 개요도.
제41도는 본 발명의 제6실시형태에 관한 기판세정장치를 도시한 분해사시도.
제42a도, 제42b도 및 제42c도는 장치의 동작을 설명하기 위한 개요도.
제43도는 보트상에 정렬된 웨이퍼를 측면에서 보아 도시한 도면.
제44도는 기판세정장치의 개요를 도시한 사시도.
제45도는 본 발명의 제7실시형태에 관한 기판세정장치의 처리조의 일부를 절결하여 내부를 도시한 단면사시도.
제46도는 헹굼액 분출용 노즐의 분출공의 배열을 도시한 평면도.
제47도는 기판세정장치의 개요를 도시한 블록단면도.
제48도는 헹굼액의 움직임을 도시한 모식도.
제49도는 본 발명의 제8실시형태에 관한 기판세정장치를 도시한 분해사시도.
제50도는 제8실시형태의 기판세정장치를 도시한 블록단면도.
제51도는 정류판에 설치된 노즐을 도시한 단면모식도.
제52a도, 제52b도 및 제52c도는 각종 노즐을 도시한 개요도.
제53도는 노즐로부터의 액분사의 범위를 설명하기 위한 모식도.
제54a도 및 제 54b도는 각종 노즐을 도시한 개요도.
제55도는 본 발명의 제9실시형태에 관한 기판세정장치를 절결하여 도시한 분해사시도.
제56도는 본 발명의 제9실시형태에 관한 기판세정장치를 절결하여 도시한 분해사시도.
제57도는 웨이퍼 보트를 그 길이 방향에서 보아 도시한 도면.
제58a도, 제58b도, 제58c도 및 제58d도는 웨이퍼 보트의 유지구멍을 도시한 종단면도.
제59도는 웨이퍼 보트, 리프트기구, 및 척구조를 도시한 개요도.
제60도는 웨이퍼 보트를 구비한 기판세정장치를 도시한 개요도.
제61도는 종래의 세정용 웨이퍼 보트를 도시한 도면.
제62도는 종래의 세정용 웨이퍼 보트를 도시한 도면.
제63도는 종래의 세정용 웨이퍼 보트를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 처리조 5,71,271,344,702 : 세정액 유로
6,252,272 : 헹굼액 공급로 45 : 처리액 공급부
49,205 : 헹굼액 공급원
V1,V2,V4,V12∼V14,V31∼V34,V81∼V84 : 세정,헹굼액 유로 밸브
F : 필터 P : 펌프
W : 웨이퍼
본 발명은, 반도체 웨이퍼등의 기판을 세정처리하기 위한 기판세정 장치 및 기판세정방법에 관한 것이다
종래의 반도체 디바이스의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼표면의 파티클,유기오염물, 금속불순물등의 오염물(contamination)을 제거하기 위하여 세정장치가 사용되어 왔으며, 그 중에서도, 웨트세정장치는, 상기 오염물을 효과적으로 제거할 수 있고, 더구나, 패치처리가 가능하며, 스루풋(throughput)이 양호하므로 널리 보급되고 있다.
이 종류의 세정장치는, 약액조(槽)내에서 웨이퍼에 대해, 예를들면, 암모니아, 불산, 염산등에 의한 약액처리를 수행 한 후, 헹굼조내에서, 예를들면, 순수(純水)등으로 헹구며, 그 장치구성에 대해서는, 약액조 및 헹굼조의 세트가 각 약액마다 시리즈로 배열되고, 예를들면, 50장 정도의 웨이퍼를 일괄적으로 각 조에 순차 운송하기 위한 운송계가 설치되어 있다. 상기 약액조나 헹굼조는, 약액 또는 헹굼액이 저부로부터 공급되고, 정류판을 통과한 후, 웨이퍼군의 판면을 따라 상승하도록 구성되어 있으나, 요즈음에는, 장치의 소형화를 꾀하기 위하여, 약액조와 헹굼조를 공통화하는, 이른바, 1패스방식의 세정장치가 검토되고 있다.
제8도는, 종래 방식의 세정장치의 일예를 도시한 요부단면도이다. 처리조(4)의 상부주연에는 흘러넘치는 액을 받기 위한 수용조(10)이 설치되어 있다.
처리조(4)의 저부에는 세정액의 순환로의 일부를 겸용하는 헹굼액 공급관(11)이 예를들면, 두군데에 접속되어 있다. 처리조(4)의 헹굼액 공급구(12)에는, 확산판(12a)이 설치되어 있으며, 그 상방에는, 여러개의 통류공(13a)을 가지는 정류판(13)이 배치되어 있다.
이 장치를 이용한 세정공정에 대해 서술하면, 먼저, 도시하지 않은, 세정처리 액 공급부로부터 처리조(4)내에는, 세정액으로서 불산용액이 순환공급되고 있으며, 이어서, 예를들면, 50장 정도의 웨이퍼(W)를 유지구(14)에 수직으로 배열유지시켜 약액내에 침적하고, 세정처리를 한 후에, 헹굼액 공급관(11)로부터 헹굼액 예를들면, 증류수가 처리조(4)내로 공급되고, 헹굼액에 의해 약액이 치환됨으로써, 헹굼처리를 수행하고 있다.
제9도는, 제8도의 세정장치의 액순환계를 설명하기 위한 개략도이다. 제9도에 있어서, 부호(15)는 세정처리액의 순환로가 되는 세정처리액류로, 부호(16)는 헹굼액이 공급되기 위한 헹굼액공급로, 부호(17)는 처리조(4)에 접속되는 공통유로이며, P는 펌프, F는 훨터, Va∼Vc는 밸브이다.
상기 장치에 있어서, 웨이퍼(W)의 세정처리시에는, 밸브(Va) 및 밸브(Vc)가 닫혀짐과 동시에, 밸브(Vb)가 열리고, 펌프(P)에 의해 세정처리액이 세정처리액유로(15) 및 공통유로(17)을 통하여 처리조(4)내로 순환되어 웨이퍼(W)표면의 산화막이 에칭된다. 한편, 헹굼 처리시에는 밸브(Vb)가 닫혀짐과 동시에 밸브(Va) 및 밸브(Vc)가 열리고, 헹굼액이 헹굼액공급로(16) 및 공롱유로(17)을 통하여 처리조(4)내로 공급되며, 세정처리액은 흘러넘쳐서 수용조(10)에 수용되며, 세정처리액유로(15) 및 밸브(Va)를 통하여 배출된다.
그러나, 제9도에 도시한 세정장치에 있어서는, 헹굼액에 의해 세정처리액을 치환할 경우, 밸브(Vb)를 잠금과 동시에, 밸브(Va) 및 밸브(Vc)를 연 상태에서 헹굼액을 공급한다고 하는 구성으로 되어 있기 때문에, 이하에 서술하는 바와 같이 문제점이 있었다. 즉, 밸브(Vb) 및 밸브(Vc) 사이에 존재하는 공통 유로(17)와의 접속부가 되는 분기점(T)에서 밸브(Vb)의 밸브 본체까지의 사이에는, 세정처리액이 고이는 곳이 되는 이른바 데드존이 되며, 헹굼액을 헹굼액 공급로(16)를 통하여 처리조(4)내로 공급할 때에, 이 데드존에 체류하는 세정처리액이 헹굼액속에 서서히 혼입하고, 이 때문에 헹굼처리시에, 헹굼액을 다량으로 소비하고, 헹굼효율을 감소시키는 요인이 되고 있다.
본 발명의 목적은, 세정처리와 헹굼처리를 동일처리조에서 수행함에 있어서, 비저항의 회복시간이 짧고, 스루풋이 높으며, 헹굼액의 사용량이 적은 기판세정장치를 제공하는데 있다.
종래의 세정장치에 관해서는 제15도를 참조하면서 설명한다. 처리조(4)의 아랫부분에는 정류판(13)이 설치되어 있다. 우선, 처리조(4)내에 세정액으로서 불산용액을 공급하여, 순환료(15)에 의해 순환하게 해두고, 유지봉(14a-14c)을 가지는 유지구(14)에 예를들면, 50장의 웨이퍼(W)를 병렬로 하여 약액에 담근다. 이어서, 약액의 순환을 멈추게하고, 헹굼액 공급로(16)를 통하여 헹굼액으로서 순수를 처리조(4)내에 공급함과 동시에, 드레인관(15a)에 의해 흘러 넘치는 액을 배출한다. 이것에 의하여 처리조(4)내를 헹굼액으로 치환하고, 웨이퍼(W)를 헹굼하도록 하고 있다. 한편, Va, Vb, Vc, Vd는 밸브, P는 펌프, F는 필터이다.
그러나, 상술한 방법에서는, 약액이 순수로 치환되어 배출되므로, 약액의 소비량이 많아지고, 비용증가를 초래했으며, 또한 순수로 치환되는 시간 즉, 액의 비저항이 순수의 값으로 회복하기 까지의 시간이 길어져서, 수율의 향상을 방해하고 있었다.
한편, 약액에 의한 처리가 종료한후, 약액을 처리조(4)내로부터 배출된 순수를 헹굼액 공급로(16)를 통하여 처리조(4)내에 채우는 방법도 검토되어 있지만, 이 경우에는 순수를 처리조(4)의 아랫부분에서 바깥지름 ¾인치의 PFA(테트라 플루오로 에틸렌퍼 플루오로 알킬비닐 에테르 공중합체)관을 통하여 처리조(4)내에 공급하기 때문에, 공급될 수 있는 헹굼액의 양은 고작 매분 50ℓ가 한계이다. 이처럼, 순수를 신속하게 공급할 수가 없기 때문에, 세정액을 배출하기 시작하고서부터 처리조내를 헹굼액으로 채우기까지의 시간이, 예를들면 지름이 8인치 웨이퍼(W)용 처리조의 경우에는 20∼25초이상이나 걸리게 된다.
이 결과, 웨이퍼(W)의 하부는 젖어 있기 때문에 불산용액과 접촉해 있지만, 상부는 말라버려서 불산용액이 결핍된 상태가 되므로, 젖어있는 부분과 말라있는 부분에서 에칭처리의 불균형이 발생하고, 에칭처리의 균일성이 저하되는 문제가 발생한다. 이와같은 표면처리의 불균형은, 불산용액에 의한 에칭 처리뿐만 아니라 다른 세정처리에 있어서도 마찬가지로 발생한다.
본 발명의 목적은, 균일한 표면처리를 수행할 수가 있는 기판세정장치 및 기판세정 방법을 제공하는데 있다. 제25도는 종래의 세정장치의 주요부를 나타내는 도면이다. 종래의 세정장치에서는, 웨이퍼척(7)에 의해 예를 들면, 50장의 웨이퍼를 한꺼번에 양측에서 잡아 먼저 약액 조(1A)내의 웨이퍼보트(14A)로 이동교체하여 약액에 담그어, 약액을 순환시키면서 세정처리한다. 이어서, 웨이퍼척(7)에 의해 웨이퍼보트(14A)위의 웨이퍼(W)를 잡아서 헹굼조(1B)내의 웨이퍼보트(14B)로 이동교체하여 담그고, 예를들면 순수를 헹굼조(1B)의 저부으로부터 공급하면서 헹굼을 수행한다.
그런데 세정장치로 반입할 때에는 수지제의 웨이퍼카셋트(C)에 통상 25장의 웨이퍼(W)가 수납되어 있으며, 50장 일괄처리의 경우에는, 웨이퍼척(7)에 의해 카셋트 2개분량의 웨이퍼가 잡힌다. 여기서 웨이퍼 카셋트는 범용성을 높이기 위하여 통일된 피치(pitch) 예를들면, 지름 8인치 웨이퍼에는 6.35mm, 지름 6인치 웨이퍼에는 4.76mm로 웨이퍼를 유지하도록 구성되어 있으며, 웨이퍼척(7)이 잡고 있는 웨이퍼열의 길이는 웨이퍼의 두께분에, 상기 피치의 합계분을 더한 치수가 된다. 이 때문에, 각 조에 있어서 웨이퍼 배열 방향의 치수가 길어지며, 더구나 각 조의 웨이퍼 양측에는, 웨이퍼 척(7)이 출입하는 공간이 필요하게 되므로 가로폭의 치수도 길어지고, 세정액조 및 헹굼조 모두 대형화하게 된다.
또한, 이와같이 카셋트로부터 웨이퍼를 꺼내고, 이들을 웨이퍼 보트 위에 이동적재하여 세정처리하는 이른바 캐리어러스 방식에서는, 웨이퍼의 이동교체시마다 웨이퍼척이 웨이퍼를 잡고 놓은 동작을 수행하기 때문에, 웨이퍼와 척과의 접촉에 의해 입자오염이 발생될 우려가 크다. 또한, 웨이퍼척을 고정밀도로 만들어야 하므로 비용이 증가된다.
한편, 카세트에 웨이퍼가 수납된 상태로 세정하는 방법도 있지만, 이 경우에도 웨이퍼 카세트의 투입공간을 확보하기 위하여 각 조가 커지게 된다. 한편, 이런 종류의 세정장치는, 통상 여러종류의 약액에 의해 세정처리를 수행하므로 이미 설명한 바와 같이 이들 약액조 및 헹굼조·세트 여러개를 직렬로 배열하는 구성이 되므로 장치 전체가 대형화하여 비용이 증가된다.
본 발명의 목적은, 장치의 소형화를 꾀할 수 있는 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
종래의 세정장치에서는, 세정조내에서 웨이퍼에 대해 암모니아, 불산, 염산등의 약액 처리를 한후, 헹굼조내에서 예를들면 순수로 헹굼을 수행하고 있으며, 그 구성에 대해서는, 약액조 및 헹굼조 세트가 각 약액 마다 직렬로 배열되고, 예를들면, 50장의 웨이퍼를 일괄하여 각 조에 순차적으로 운반하여 보내기 위한 운송계가 설치되어 있다.
제25도는, 종래의 세정장치의 주요부를 도시한 도면으로, 이 장치에서는, 미리, 도시하지 않은 웨이퍼 카셋트로부터 지그에 이동적재된 50장의 웨이퍼를 한꺼번에 웨이퍼척(7)으로 양측에서 잡아, 먼저 약액조(1A)내의 웨이퍼보트(14A)에 이동교체하여 약액 속에 담그어, 약액을 순환시키면서 세정하고, 이어서 웨이퍼척(7)으로 웨이퍼 보트(14A)위의 웨이퍼(W)를 잡아, 헹굼조(1B)내의 웨이퍼보트(14B)로 이동교체하여 담그어, 순수를 헹굼조(1B)의 저부로부터 공급하면서 헹굼한다.
그런데, 웨이퍼(W)를 세정장치로 반입할 때에는, 수지제의 용기인 웨이퍼 카셋트에 통상 25장이 수용되며, 50장 일괄처리의 경우에는, 웨이퍼척(7)에 의해 카세트 2개분의 웨이퍼가 파지된다. 여기서, 웨이퍼 카셋트는 범용성을 높이기 위하여 동일된 피치 간격으로, 예를들면 지름 8인치 웨이퍼에는 6.35mm, 지름 6인치 웨이퍼에는 4.76mm로 웨이퍼(W)를 유지하도록 되어 있다. 웨이퍼척(7)에 의해 파지된 웨이퍼배열의 전후의 길이는 웨이퍼 두께분에, 상기 피치의 합계분을 더한 크기가 된다.
한편, 스루풋을 향상시키기 위하여는, 처리조내에 한번에 담그는 웨이퍼의 수는 많아야 하므로 각 처리조(1A, 1B)전후의 길이가 길어지고, 웨이퍼 대구경화(大口徑化)와 더불어 처리조가 대형화되며, 비용 증가가 발생한다. 또한, 세정액 및 헹굼액의 소모량이 증대하는 문제점도 있다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼의 대구경화에 대처할 수 있는 소형의 기판세정 장치 및 기판세정방법을 제공하는데 있다.
제8도에 도시한 세정장치에서는, 헹굼액에 의해 약액을 치환할 경우, 정류판(13)에 의한 처리조(4)내의 액흐름의 정류효과를 위하여 비저항의 회복시간(순수로의 치환시간)이 짧고, 헹굼효과가 높다고 하는 이점은 있지만, 그 반면 세정처리에 불균형이 일어난다고 하는 문제가 있다.
제55도에 도시한 바와 같이 약액이 처리조(4)의 하부로부터 서서히 헹굼액으로 치환되어 가므로, 예를들면 세정처리 액으로서 불산용액을 사용하여 웨이퍼의 산화막을 에칭하는 경우 상부 일수록 약액농도가 높기 때문에 에칭량이 많아지고, 상하방향에 있어서 에칭량에 불균형이 일어나서 수율저하의 한원인이 된다. 한편, 약액 농도를 낮게 하면 에칭 량의 불균형은 상당히 억제되지만, 이처럼하면 에칭시 긴 시간을 필요로 하며, 스루풋이 저하된다.
본 발명의 목적은 세정처리와 헹굼처리를 동일 처리조에서 수행하는 데 있어서 균일성이 높은 세정처리를 수행할 수 있는 기판 세정장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
제61도는, 종래의 세정장치의 주요부를 도시한 도면이다.
이 종래의 세정장치에서는, 미리 도시하지 않은 웨이퍼척에 의해, 예를들면, 25장씩 2회 웨이퍼를 이동적재하여 50장의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 유지구(11)로 이동교체하고, 이 웨이퍼 유지구(11)를 유지구 운송수단에 의해 약액내로 침적시키고, 약액을 순환시키면서 세정처리 예를들면 에칭하고, 이어서 상기 유지구 운송수단에 의해 유지구(11) 상의 웨이퍼를 파지하여, 도시하지 않는 헹굼조로 이동교체하여 헹굼을 수행한다.
상기 유지구(11)는, 종래 예를들면 제61도 및 제62도에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(12)과 웨이퍼(W) 좌우양단 즉 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(12)과 웨이퍼(W)의 좌우양단 즉 웨이퍼(W)의 중심을 통한 수평 선상을 각각 유지하는 유지봉(13, 14)을 가지며, 유지봉(12∼14)에는, 각각 웨이퍼(W)의 주연부가 감입되는 유지홈(12a, 13a, 14a)이 길이방향으로 간격을 두고 형성되어 있으며, 웨이퍼가 화살표와 같이 위에서 아래로, 또는 아래에서 위로 인출되도록 구성되어 있다.
또한, 제63도는 종래의 유지구의 다른 예를 나타내며, 이 유지구(11)는, 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(12A)과, 웨이퍼(W)좌우 경사아래를 각각 유지하는 유지봉(13A), (14A)를 가지며, 유지봉(12A∼14A)에는 각각 웨이퍼(W)의 주연부가 감입되는 유지홈(15a, 16a, 17a)이 형성되어 있다. 그러나 제62도에 도시한 유지구에서는, 웨이퍼척에 의해 또는 웨이퍼(W)를 아래쪽으로부터 튀어나온 부분을 통하여 웨이퍼에 넣고, 꺼내기를 수행하기 때문에 좌우의 유지홈(13a), (14a)에서 웨이퍼(W)와의 사이에 예를들면 0.5∼1mm정도의 여분α를 필요로 한다. 이 때문에 웨이퍼(W)의 운송시에 웨이퍼(W)가 여분의 크기에 따라 좌우로 흔들리므로 웨이퍼(W)와 유지홈(13a), (14a)이 마찰되어 입자 오염을 일으킬 염려가 있었다.
또한, 제63도는 좌우의 유지홈(16a), (17a)이 웨이퍼(W)의 좌우 양단보다 하단측에 위치해 있기 때문에, 이들 유지홈(16a), (17a)과 웨이퍼(W)와의 사이에는 웨이퍼(W)의 놓고, 꺼내기 위한 여분은 필요가 없으며, 좌우의 유지홈(16a), (17a)으로부터 웨이퍼(W)가 뜨지 않도록 하단의 유지홈(15a)과 웨이퍼(W)와의 사이에 작은 여분β를 갖게 하면 되므로 좌우의 흔들림은 거의 일어나지 않는다.
그런데 유지구에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 경사량(전후 넘어지는 량)은, 유지구의 형상과 유지구의 웨이퍼를 유지하는 길이h(하단의 유지구에 웨이퍼(W)가 접속해 있는 지점과 좌우의 유지구에 웨이퍼(W)가 접해 있는 기점사이의 상하 방항의 길이)로 결정되며, 유지구의 폭이 협소할수록 또는 유지길이 h가 클수록 작아진다. 여기서 제63도에 도시한 유지구에서는, 유지길이 h2가 그다지 크지 않기 때문에 웨이퍼(W)의 경사량이 크지 않으며, 웨이퍼척에 의해 웨이퍼(W)를 잡을 때에 웨이퍼(W)의 주연부가 웨이퍼척의 잡는 부분 또는 꺼내는 수단의 유지구로부터 벗어나 버려 웨이퍼(W) 수납이 실패할 염려가 있었다.
또한, 약액조나 헹굼조를 소형화하기 위하여 웨이퍼(W)의 배열피치를 좁게 하는 것이 검토되고 있으나, 이 경우 상기 유지길이 h가 작으면, 액의 표면장력에 의해 웨이퍼(W)끼리 흡착하게 되는 브릿지 현상이 일어나기 쉽고, 이것은, 제62도에 도시한 유지구에 있어서도 유지길이 h1이 웨이퍼(W)의 반지름 정도 밖에 없기 때문에, 상기 배열 피치가 좁아지면, 역시 브릿지 현상을 확실하게 방지하는 것이 곤란하여, 앞으로의 검토과제로 되어 있다.
본 발명의 목적은, 기판을 안정되게 유지할 수 있고, 덧붙여 입자오염을 억제할 수 있는 소형의 기판 유지구 및 기판세정장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 관한 여러개의 기판을 일괄 세정처리하는 기판 세정장치는, 세정처리 되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조내에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과 상기 처리조로부터 흘러넘치는 세정액을 다시 처리조내로 되돌리는 제1유로와, 헹굼액을 공급하는 헹굼액 공급원과, 헹굼액이 흐르는 제2유로와, 상기 제1 및 제2유로 각각에 연결되는 한편, 상기 처리조 저부에도 연결되는 공용유로와, 상기 제1유로에 설치된 제1밸브와, 상기 제2유로에 설치된 제2밸브와, 상기 제1유로에서 분기하여 세정액을 배출하는 배출 유로와, 이 배출유로에 설치된 제3밸브와, 상기 제1, 제2 및 제3밸브의 각 동작을 제어하는 제어부를 갖추고, 상기 제1밸브는, 상기 제1유로를 개폐하는 제1밸브체와, 상기 제1유로와 병렬로 설치되고, 상기 제1유로보다도 지름이 짧은 제3유로와, 이 제3유로를 개폐하는 제2밸브체 등을 가지며, 상기 제1밸브의 제1밸브체를 열고, 상기 제2밸브체를 닫아 상기 제3밸브도 닫는 것에 의해, 세정액을 처리조내로 유입시키고, 한편, 상기 제1밸브의 제1밸브체를 열고, 상기 제2밸브체를 열어 상기 제3밸브를 여는 것에 의해, 헹굼액을 처리조내로 유입시킴과 동시에, 제1 및 제3유로내에 체류하는 세정액을 헹굼액과 함께 상기 배출유로를 통하여 배출시킨다.
세정처리종류후, 헹굼처리를 수행함에 있어서, 헹굼액이 유로 절환용 밸브내의 지름이 짧은 제3유로 및 배출유로를 통하여 흐르는 것이므로, 데드존에 체류하고 있는 세정액이 배출되며, 따라서 처리조내로의 세정처리액의 혼입이 방지된다. 또한 세정처리액의 배출을 위해 지름이 짧은 제3유로를 열어 두기 때문에, 처리조내의 세정액이 제3유로를 통하여 유출되는 것도 방지된다.
한편, 헹굼액이 유로 절환용인 제2밸브 및 배출용인 제3밸브를 통하여 배출되고, 밸브의 조정에 의해 유량을 적게 하고 있으므로, 역시 처리조내로의 세정처리액의 혼입을 방지하면서 처리조내의 세정처리액의 유출도 방지된다.
데드존의 길이보다도 유로의 지름을 크게 했으므로 헹굼액을 처리조내에 공급할 때, 데드존에 체류하고 있는 세정처리액이 헹굼액에 의해 치환되기 쉬워지며, 처리조내로의 세정처리액의 혼입이 억제된다.
또한 기판 세정장치는, 세정처리 되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조내에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과, 상기 처리조로부터 흘러넘치는 세정액을 다시 처리조내로 되돌리는 제1유로와, 헹굼액을 공급하는 헹굼액 공급원과, 헹굼액이 흐르는 제2유로와 상기 제1 및 제2유로 각각에 연결되고, 또한 상기 처리조 저부에도 연결되는 공용유로와, 상기 제1유로에 설치된 제1밸브와, 상기 제1 및 제2유로와 상기 공용유로의 연결부분에 설치된 제2밸브와 상기 제1유로로부터 분기하여 세정액을 배출하는 배출유로와, 이 배출유로에 설치된 제3밸브와 상기 제 1, 제2 및 제3밸브의 각 동작을 제어하는 제어부를 구비하며, 상기 제1밸브는, 제1유로를 개폐하는 제1밸브체와, 제1유로와 병렬로 설치되어 제1유로보다도 지름이 짧은 제3유로와, 이 제3유로를 개폐하는 제2밸브체를 가지며, 상기 제2밸브는, 제1 및 제2유로, 및 공용 유로 각각을 형성하는 각 배관에 접속되는 접속배관과, 제1유로를 개폐하는 제3밸브체를 갖는다.
또한, 기판 세정장치는, 세정처리되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과, 세정액을 처리조로 부터 배출하는 세정액 배출부와, 이 세정액 배출부에 의해 처리조내의 세정액을 배출한 후에, 처리조의 상방으로부터 헹굼액을 신속하게 공급하기 위한 제1헹굼액 공급부와, 이 제1헹굼액 공급부에 의해 헹굼액이 처리조내에 공급된 후에, 처리조내에 새로운 공급액을 공급하기 위한 제2헹굼액 공급부를 갖는다.
기판 세정방법은,
(a) 세정액을 처리조내로 유입하는 공정과,
(b) 여러개의 기판을 처리조내의 세정액속에 침적시켜 세정처리를 하는 공정과,
(c) 세정액을 처리조에서 신속하게 배출하고, 배출한 세정액을 처리조 밖으로 일시보관하는 공정과,
(d) 헹굼액을 처리조내로 신속하게 공급하고, 처리조속에서 세정액을 헹굼액으로 치환하는 공정과,
(e) 헹굼액을 처리조속으로 부터 신속하게 배출하는 공정과,
(f) 일시보관한 세정액을 여과한 후, 처리조내로 되돌리는 공정들을 갖추고,
상기 공정(c)에 있어서 기판의 일부가 세정액표면위로 노출된 시점으로부터, 상기 공정(d)에 있어서 헹굼액을 처리조내로 공급하여 기판의 전부가 헹굼액속에 가라앉을 때까지의 시간이 10초 이내이다.
또한, 기판 세정장치는, 카세트 내의 배열피치간격보다 좁은 피치 간격으로 기판을 유지하기 위한 여러개의 유지홈이 형성된 유지구와, 카세트로부터 기판을 꺼내어 상기 유지구로 이동적재하는 수단과, 기판을 받아 들이고, 기판을 세정액으로 세정하고, 이어서 헹굼액으로 기판을 헹구는 처리조와, 이 처리조내로 세정액을 공급하는 세정액공급부와, 상기 처리조내에 헹굼액을 공급하는 헹굼액공급부와, 기판을 유지한 유지구를 처리조로 운반하고, 유지구와 함께 기판을 세정액속으로 담그는 유지구 운반 수단들을 구비하며, 기판을 세정액으로 세정 처리한 후, 헹굼액을 상기 헹굼액 공급부로 부터 처리조내로 유입하여, 처리조내에서 세정액을 헹굼액으로 치환한다.
이와같이 처리조내의 기판을 배열피치가 작기때문에 처리조가 작아도 되며, 더구나 세정처리와 헹굼을 같은 처리조에서 수행하기 때문에, 배열피치를 작게하여도 입자오염 염려가 없고, 장치 전체의 소형화를 꾀할 수가 있다.
기판 세정 방법은,
(a) 카세트내의 배열 피치 간격보다 좁은 피치간격으로 여러개의 기판을 유지구로 이동교체하는 공정과,
(b) 처리 조내로 세정액을 공급하는 공정과,
(c) 기판을 유지한 유지구를 처리조로 운반하는 공정과,
(d) 유지구와 더불어 기판을 처리조의 세정액속으로 담그고, 기판을 세정처리하는 공정과,
(e) 기판을 세정액으로 세정처리한 후, 헹굼액을 처리조내로 유입시켜 처리조내의 세정액을 헹굼액으로 치환하는 공정들을 포함한다.
또한 기판 세정방법은,
(a) 카세트내의 기판을 한꺼번에 잡는 제1 및 제2파지수단과, 각 파지수단이 잡을 수 있는 기판의 갯수의 정수배(整數倍)의 기판을 유지할 수 있는 중간 유지부를 준비하는 공정과,
(b) 카세트 내의 배열 피치 간격으로 기판을 카세트로부터 중간유지부로 제1파지수단에 의해 이동시킬 수 있는 제1이동 교체 공정과,
(c) 제1파지수단과 중간 유지부를, 상기 제1이동교체 공정시의 상대위치로부터, 기판 배열 방향으로 카세트내 배열 피치 간격이 m/n배 (n은 2이상의 정수, m은 1이상의 정수) 어긋난 상대적 위치로 이동시키는 이동공정과,
(d) 중간 유지부로부터 기판을 기판 배열 피치 간격이 1/n배의 피치 간격으로 제2파지수단에 의해 처리조내의 유지부재로 이동교체하는 제2이동 교체 공정을 구비하며,
상기 제1이동교체 공정(b)과 이동 공정(c)를 반복하여, 제1이동 교체 공정(b)를 n회 수행함으로써 상기 중간유지부에 의해 카세트내 배열 피치 간격의 1/n배 피치 간격으로 기판을 유지하고, 상기 제2파지수단에 의해 중간 유지부로부터 기판을 들어올려 이들의 기판을 처리조내의 유지부재로 일괄이동적재 한다.
또한 기판세정 방법은,
(a) 카세트내의 기판을 일괄파지하는 파지수단과, 이 파지 수단으로부터 기판을 받아들여 유지하는 유지구를 준비하는 공정과,
(b) 카세트내의 배열피치 간격으로 기판을 파지수단으로 카세트로부터 상기 유지구로 이동교체하는 이동교체 공정과,
(c) 상기 파지수단과 유지구를, 상기 이동교체 공정시의 상대위치로부터, 기판 배열방향으로 카세트내 배열피치 간격의 m/n배 (n은 2이상의 정수, m은 1이상의 정수) 어긋난 상대적 위치로 이동시기는 이동 공정과,
상기 이동교체 공정(b)와 이동 공정(c)를 반복하여, 이동교체 공정(b)를 n회 수행함으로써 유지구에 의해 카세트내 배열 피치 간격의 1/n배의 피치간격으로 기판을 유지하고, 기판을 유지한 유지구를 처리조내로 운반하고, 유지구와 함께 기판을 세정액 속으로 담근다.
더욱이, 기판 세정장치는, 여러개의 기판을 실질적으로 같은 피치 간격으로 줄지어 유지하기 위한 유지부와, 이 유지부에 유지되어 있는 여러개의 기판을 세정액으로 세정하고, 이어서 헹굼액으로 헹굼하기 위한 처리조와, 이 처리조내로 세정액을 공급하는 세정액 공급부와, 상기 처리조내의 기판 하부에 설치되고, 상기 처리조내로 헹굼액을 넣기 위한 여러개의 취출공이 기판 배열을 따라 형성된 헹굼액 취출부를 갖추며, 기판을 세정액으로 세정처리한 후, 상기 헹굼액 취출부로부터 헹굼액을 처리조내로 유입시켜 헹굼액으로 세정액을 치환한다.
기판 세정방법은,
(a) 여러개의 기판을 나열한 상태로 처리조내의 세정액속으르 담그는 공정과,
(b) 기판의 하부에 있어서 기판의 배열방향으로 나열한 여러개의 취출구로부터 헹굼액을 공급하고 이것에 의해 처리조내의 세정액 농도를 저하시키는 공정과,
(c) 처리조내로부터 정류수단을 통하여 위로 헹굼액을 공급하고, 이것에 의해 처리조내의 세정액을 헹굼액으로 치환하는 공정, 을 갖는다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 여러가지의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 기판세정장치의 주요부를 서술하기 전에, 운송계등도 포함된 장치전체에 대해 제1도를 참조하면서 간단히 설명하면, 장치 전체는, 세정처리전의 피처리기판 예를들면, 반도체 웨이퍼를 카세트 단위로 수용하는 반입부(A)와, 웨이퍼의 세정처리가 수행되는 세정처리부(B)와, 세정처리후의 웨이퍼를 카세트 단위로 꺼내기 위한 반출부(C)의 3개의 존에 의해 구성되어 있다.
반입부(A)에서는, 예를들면 25장의 웨이퍼가 수납된 카세트(C)가 외부로부터 카세트 운송수단(20)에 의해 대기부(21)에 일단 반입된 후, 로더부(22)로 운송되며, 여기서 도면으로는 보이지 않는 웨이퍼척에 의해 카세트(C)내의 웨이퍼가 전용 웨이퍼 유지구로 이동교체 된다. 세정처리부(B)에서는, 반입부(A)와 반출부(C)를 잇는 라인을 따라 예를들면, 3대의 웨이퍼 운송기구(R1∼R3)가 설치되며, 웨이퍼 운송기구(R1∼R3)는, 웨이퍼를 유지한 웨이퍼 유지구를 장치내로 운송하는 유지구 운송수단을 구비하고 있다.
또한 상기 반입부(A)측 순으로, 웨이퍼 운송기구(R1)의 유지구 운송수단(23)을 세정, 건조하는 세정.건조통(T1), 3개의 처리조(T2-T4), 웨이퍼 운송기구수단(R3)의 유지구 운송수단을 세정 건조하는 세정 건조통(T5), 웨이퍼를 증기건조시키는 웨이퍼 건조통(T6)이 설치되어 있다.
처리조(T2-T4)는, 세정처리액으로 세정되며 또한 각각 예를들면 순수로 헹굼되도록 구성되며, 웨이퍼는 예를들면 50장 일괄하여 후술하는 전용 유지구로 유지되어 웨이퍼 운송기구(R1-R3)에 의해, 순차처리조(T2-T4)내에서 세정처리가 수행된다. 세정처리부(B)의 상방에는, 상기 웨이퍼척에 의해 웨이퍼가 취출된 후의 빈 카세트(C)를 세정, 건조하기 위한 세정, 건조 라인(25)이 설치되어 있으며, 이 세정건조라인으로의 카세트(C)의 공급은, 상기 로더부(22) 및 승강기구(26)에 의해 수행된다. 여기서 상술한 전용 웨이퍼 유지구 및 처리조 장치의 개관을 제2도에 도시하면 웨이퍼 유지구(3)는, 유지구본체(30)에, 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(31)과 웨이퍼(W)의 하부양측을 유지하는 유지봉(32), (33)을 설치하여 이루어지며, 이들 유지봉(31-33)에는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지홈(34)이 소정피치로 예를들면 50개 형성되어 있다. 유지구 운송수단은, 웨이퍼 유지구(3)의 상부에서 전후로 각각 수평으로 구부러진 피지지부(30a), (30b)의 하면을 각각 지지하는 한쌍의 아암(35a), (35b)으로 이루어진다.
3개의 처리리조(T2-T4)는, 동일구조이며, 각 처리조(4)(T2-T4) 및 그것과 관련한 장치구성의 예에 대해 제2도 및 제3도를 참조하면서 상술한다. 처리조(4)는, 예를 들면 직사각형으로 성형됨과 동시에 상연부에 3각 형상의 절결부(41)가 형성되어 있으며, 처리조(4)의 상연부 외측에는 흘러 넘친 액을 수용하는 수용조(42)가 설치되어 있다.
처리조(4)의 외부에는, 수용조(42)내의 세정처리액을 처리조(4)의 저부에 공급하도록, 즉 처리조(4)로부터 흘러넘친 세정처리액을 처리조(4)의 외부를 통하여 처리조(4)의 저부로 순환시키도록, 수용조(42)의 저부와 처리조(4) 저부사이에 세정처리액 유로(5)가 설치되어 있다. 처리조(4)의 저부부근에 있어서의 세정액유로(5)의 도중에는 헹굼액공급로(6)가 접속부(60)에 있어서 연통되어 있다. 이 접속부(60)로부터 처리조(4)의 저부까지 사이의 유로(17)는, 세정처리액 유로(5) 및 헹굼액 공급로(6)가 공용하고 있다. 세정처리액 유로(5) 및 헹굼액공급로(6)의 접속부(60) 근방에는, 유로 대체를 수행하는 유로 대체용 밸브(V1), (V2)가 각각 개설되어 있다. 세정액 유로(5)에 있어서의 밸브(V1)의 상류측에는, 배출용 밸브(V3)가 개설된 제1배출로(51)가 분기되어 있으며, 그 분기점으로부터 더욱 상류측을 향하여 밸브(V4), 필터(F) 및 펌프(P)가 개설되어 있다. 또한 세정처리액유로(5)의 펌프(P)의 상류측에는, 밸브(V5)가 개설된 제조배출로(52)가 분기되어 있다. 제4도에 도시한 바와 같이, 유로 대체용 밸브(V1)는, 내경(D1)이 ¾인치인 제1유로(71)와, 내경(D2)이 ⅛인치인 제2유로(72)를 병렬화한 유로와, 이들 유로(71), (72)를 각각 개폐하는 변체(73), (74)를 갖추고 있다.
한편, 제1유로(71)는, 매분 10ℓ이상의 유량으로 세정액이 통과할 수 있는 것이라면 어떠한 유로형상이라도 좋다. 또한, 제2유로(72)는, 매분 2ℓ이하의 유량으로 세정액 및 헹굼액이 통과할 수 있는 것이라면 어떠한 유로형태라도 좋다. 또한이 실시예의 장치는, 상술한 각 밸브(V1-V5)를 소정의 시퀀스로 제어하는 제어부(61)를 가지고 있다.
한편, 상술한 각 유로는 PFA(Perfluoroalkoxy Fluoropolymer)제 튜브로 형성되어 있다.
처리조(4)내에는 세정처리액유로(5)의 출구부근에 확산판(43)이 설치됨과 동시에, 그 바로 위에는, 정류판(44)이 설치되어 있다.
또한 처리조(4)의 상방에는, 유지구(3)의 운송시 간섭하지 않는 위로 세정처리액 공급부(45)가 배설되어 있다.
다음, 상술한 실시예의 작용에 대해 서술한다.
먼저, 세정액으로서 0.5% 불산 용액을 세정액 공급부(45)로부터 처리조(4)내로 공급하고, 제5a도에 도시한 바와같이 밸브(V1)의 제1유로(71) 및 밸브(V4)를 열고서 펌프(P)로 세정액을 순환시켜둔다. 이때 밸브(V1)의 제2유로(72) 및 밸브(V2), (V3), (V5)는 닫아둔다.
그리고, 예를들면, 50장의 웨이퍼(W)가 병렬로 배치된 웨이퍼 유지구(3)를 유지구 운송수단의 아암(35a), (35b)에 의해 처리조(4)내로 반입하고, 웨이퍼(W)를 세정처리액에 집적시켜 소정시간 만큼 세정처리 한다. 한편, 웨이퍼 유지구(3)는 처리조(4)내의 도시하지 않은 지지부에서 지지되도록 되어 있다.
이어서, 펌프(P)를 정지함과 동시에, 제5b도에 도시한 바와 같이, 밸브(V1)의 제1유로(71) 및 밸브(V4)를 닫고, 밸브(V1)의 제2유로(72), 밸브(V2), (V3), (V5)를 열고, 헹굼액 공급원(49)으로 부터 헹굼액공급로(6)로 헹굼액을 공급한다. 이 헹굼액에는 비저항치가 18MΩ·cm이상의 순수를 사용한다.
헹굼액은 접속부(60)로부터 처리조(4)의 아래부분을 통하여 처리조(4)내로 헹굼액이 공급되는 한편, 세정액 유로(5)내로 흘러들어가고, 밸브(V1)의 제2유로(72)를 통하여 제1배출로(51)로 부터 배출된다.
그리고, 밸브(V2)를 연 후에 처리조(4)내의 비저항에 영향을 미치지 않을 정도로 충분히 제2유로(72)의 세정액을 헹군 후, 즉, 접속부(60)이나 제2유로(72)의 접속부가 충분히 세정액으로 부터 헹굼액으로 치환된 후, 30초후에 밸브(V1)의 제2유로(72)를 닫고, 헹굼액 공급로(6)를 흐르는 헹굼액 전부를 처리조(4)내로 공급한다.
처리조(4)내에서는 헹굼액이 확산판(43)에 의해 확산되며, 정류판(44)에 정류되어 상승하고, 처리조(4)내의 세정처리액이 순수에 의해 치환되어 헹굼처리가 수행된다. 처리조(4)내의 액의 비저항이 순수의 비저항으로 된후, 헹굼액의 공급을 막고, 헹굼처리가 종료한다. 한편, 처리조(4)로부터 흘러넘친액을 제2배출로(52)를 통해 배출되며, 처리조(4)내의 액은, 웨이퍼 유지구(3)가 배출된 후, 예를들면 밸브(V1)의 제1유로(71) 및 제1배출로(51)를 통하여 배출된다.
이러한 일련의 밸브 개폐조작은 제어부(61)의 제어신호에 따라 수행 된다.
상술한 실시예에 따르면, 밸브(V1)의 제1유로(71)를 닫고, 세정처리후의 순환을 막은 후, 밸브(V1)의 제2유로(72)를 열고서, 세정처리액 유로속을 헹굼액을 역류시켜 배출시키고 있으므로, 접속부(60)와 밸브(V1)사이의 세정처리액류로(5)내의 세정처리액이 헹굼으로 치환되기까지의 시간을 단축할 수가 있으며, 헹굼처리시간이 단축되고, 헹굼액의 소비량이 적어진다. 그리고 헹굼액이 세정처리액유로(5)내를 역류할때에는 밸브(V1)내의 지름이 작은 제2유로(72)를 통과하기 때문에, 헹굼액 공급로(6)로부터 처리조(4)내로의 헹굼액 공급에는 실질적으로 영향을 끼치지 않는다. 헹굼액을 세정액 유로(5)내를 역류시킬 때에는, 역류하는 헹굼액의 유량이 많아지지 않도록 접속부(60)로부터 배출로(51)의 배출구까지, 적어도 한 군데를, 지름을 작게 할 필요가 있으나, 그러기 위해서는, 상술한 바와같이 모자(母子)밸브를 밸브(V1)로서 사용하는 대신에 밸브(V1), (V3)중 적어도 하나를 유량을 조정할 수 있는 구성으로 하던지, 또는 별도로 유량 조정 밸브를 설치하고, 헹굼액의 역류(세정액 유로(5)내의 역류)시에 제어부(61)의 제어신호에 따라 밸브의 물기를 짜내어 유량을 적게해도 된다. 또는 밸브(V1)로서 닫혀진 상태가 되었을때라도 완전히 유로가 없어지지 않도록, 조금이나마 유로를 남겨두도록 밸브를 사용하고, 헹굼처리시에 밸브(V3)를 열고 또한 밸브(V1)을 닫고, 이 밸브(V1)의 아주 작은 유로를 통하여 헹굼액을 역류시켜도 좋다.
여기서, 헹굼 처리시에 세정처리액유로(5)내를 통하여 헹굼액을 소량만 배출하는데 있어서, PFA(테트라 플루오로 에틸렌 퍼 플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체)튜브의 관지름이 ¾인치, 헹굼액 공급로(6)내의 헹굼액의 유량이 매분 15ℓ, 처리조(4)의 용적이 12∼20ℓ인 경우에, 헹굼액의 역류량은 매분 0.4∼0.5ℓ범위인 것이 바람직하다.
그 이유는, 매분 0.2∼0.3ℓ정도의 소량으로는 밸브(V1)과 접속부(60)사이의 세정액이 처리조(4)내로의 헹굼액의 흐름속으로 혼입하여 액의 비저항치의 최고치의 도달시간이 늦어지기 때문이다.
한편, 헹굼액의 역류량이 매분 0.5ℓ를 웃도는 경우에는, 헹굼액 공급로(6)로부터의 헹굼액의 대부분이 배출로(51)를 통하여 배출되어 버려서, 오히려 비저항치의 최고치로의 도달이 늦어지기 때문이다. 더욱이, 제6도에 도시한 바와같이, 밸브(V1)로서는 통상의 개폐기능을 가지는 밸브를 사용하고, 이 밸브(V1)의 밸브본체(62)로부터 돌출해 있는 접속용 배관(63)과 접속부(60)측의 배관(64)의 합계 길이(데드존의 길이)즉 밸브본체(62)의 하류단으로부터 접속부(60)에 이르기까지의 길이를 (L)하고, 그 관 지름을(D)로 하면, D가 L보다도 크게해도 좋다.
본 발명자들은, 길이(L)을 ½인치로, 지름(D)를 ¾인치로 설정한 경우와, 길이(L)을 9/4인치로, 지름(D)을 ¾인치로 설정한 경우의 각각에 대해 액의 비저항치의 회복을 측정했더니, 전자의 경우가 후자에 비해 회복시간이 대폭 단축되고, 따라서 관지름(D)이 데드존의 길이 L이상인 경우에는, 세정처리액의 순환을 막은 후, 헹굼액을 헹굼액공급관(6)에 공급했을때에, 데드존 내에 체류해 있는 세정처리액이 신속히 헹굼액에 의해 치환되는 것을 알수 있다.
또한, 제7도에 도시한 바와같이, 세정액 유로(5)와, 헹굼액 공급로(6)의 접속부(60)에서, 세정처리액유로(5), 헹굼액공급로(6) 및 공용유로(80)에 각각 접속되는 접속배관(81a∼81c)를 갖춘 밸브(8)를 설치하고, 이 밸브(8)의 밸브본체(82)내에, 세정처리액유로(5) 및 헹굼액 공급로(6)의 한쪽을 공용유로에 접속하기 위한 유로대체용 밸브체를 설치해도 좋다. 단, 이 밸브(8)는 세정처리액유로(5)를 개폐하는 밸브체만을 가지며, 헹굼액 공급로(6)의 개폐에 대해서는 별개로 헹굼액 공급로(6)에 전용 밸브를 설치해도 좋다. 이와같은 말하자면, 집적화 밸브(8)를 접속부(60)에 설치하면 데드존은 거의 없어지므로, 역시 비저항치의 최고치로의 도달이 빨라진다고 하는 효과를 거둘 수 있다. 한편 제7도의 실시예에서, 처리조(4)내의 액을 배출하기 위해서는, 앞의 실시예처럼 제2배출로를 설치해도 좋고, 또는 별도의 배출로를 처리조(4)에 접속해도 좋다.
상기한 바와같이 본 발명은, 세정처리액 공급원으로부터 세정처리액유로를 통하여 처리조내로 세정처리액을 공급하고, 세정처리액이 순환되지 않는 장치에 대해서도 적용할 수 있다. 그리고 또한 블산 용액으로 산화막을 에칭하는 경우로 한정하지 않고, 예를 들면 인산용액으로 질화막을 에칭하는 경우나 인산, 초산, 질산의 혼합액으로 알루미눔을 에칭하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한 그 밖의 세정처리로서는 APM용액 (암모니아 + 과산화수소수 + 순수)로 파티클 제거를 할 경우 HPM용액(염산 + 과산화수소수 + 순수)로 금속오염을 세정할 경우, 또는 SPM용액(황산 + 과산화수소수)로 레지스트막의 유기물을 제거하는 경우 등이다. 한편, 피처리기판으로서는, 액정 기판이나 프린트 기판 등이어도 된다.
이상, 본 발명에 따르면, 세정처리액에 의한 처리후, 헹굼액 공급로에서 헹굼액을 처리조내로 공급하는 경우에, 세정처리액 유로내의 세정처리액이 처리조내로 서서히 혼입되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 헹굼액에 의한 치환시간이 단축되고, 헹굼처리를 단시간에 할 수 있음과 동시에 헹굼액의 소비량을 감소시킬 수 있다.
이어서, 제10 ∼ 제14도를 참조하면서 본 발명의 제2실시형태에 대해 설명한다.
제10도에 도시한 바와같이, 웨이퍼유지구(3)는, 한쌍의 단판(30a), (30b)사이로 걸쳐진 제1유지봉(31), 제2유지봉(32) 제3유지봉(33)을 갖고 있으며, 이들 유지봉(31-33)에는, 웨이퍼(W)의 주연부를 유지하는 유지홈(34)이 평행으로 예를들면, 50개 형성되어 있다. 단판(30a), (30b)의 상단부에는 각각 수평으로 구부러진 피지지부가 형성되어 있다.
유지구 운송수단은, 제10도에 도시한 바와같이, 한쌍의 아암(227a), (227b)을 가지며, 웨이퍼 유지구(3)의 피지지부 아랫면을 각각 지지하여 이미 서술한 장치(T2-T4)내로 운송하도록 되어 있다.
한편, 3개의 처리조(T2-T4)는 실질적으로 동일한 구조여도 좋다. 이어서, 각 처리조(4)(T2-T4)에 대해 제10도-제12도까지를 참조하면서 설명한다.
처리조(4)는, 예를들면 저부주연이 경사진 직사각형으로 성형됨과 동시에 상연부에 흘러넘치기 받침용 삼각형상의 절결부(41)가 형성되어 있으며, 처리조(4)의 상연부의 바깥쪽에는 흘러넘친 액을 수용하기 위한 수용조(42)가 설치되어 있다. 처리조(4)의 윗쪽에는 헹굼액으로서 순수를 처리조(4)내로 신속히 공급하기 위한 제1헹굼액공급부(205)가 설치되어 있다. 이 제1헹굼액공급부(205)는, 예를들면 볼 나사등에 의한 승강수단(250a)에 의해 웨이퍼 유지구(3)의 운송시에 방해받지 않는 위쪽위치와, 처리조(4)의 바로위의 위치 사이로 승강할 수 있도록 되어 있다.
한편, 부호(250b)는 가이드봉을 나타낸다.
제1헹굼액 공급부(205)는, 헹굼액을 저장액으로 하는 헹굼액용기(251)와 이 헹굼액용기(251)의 아래면에 2개 2세트로 된 합계 4개의 헹굼액 공급로를 이루는 공급관(252)과, 이 공급관(252)를 개폐하는 밸브(253)를 갖는다. 헹굼액 용기(251)는 헹굼액 공급원(도시하지 않음)으로부터 헹굼액이 충전되도록 되어 있다. 또한, 제12도에 도시한 바와같이, 처리조(4)의 윗쪽에는 유지운송수단과 방해되지 않는 위치에 세정액 공급부(45)가 설치되어 있다. 한편, 처리조(4)의 아래면에는 처리조(4)내의 세정액을 신속히 배출하는 세정액 배출부(206)가 설치되어 있다. 이 세정액 배출부(206)는, 처리조(4)의 아래면에 있어서 앞뒤 두군데로 접속된 배출관(261)과, 이 배출관(261)의 상단개구부 부근에 설치된 밸브(262)를 갖추고 있다. 배출관(261)의 하단측은 세정액 회수용기(263)에 접속되어 있다.
세정액 배출부(206)는, 세정액을 처리조(4)내로 부터 급속히 배출하기 위하여 사용되며, 한편, 제1헹굼액공급부(205)는 헹굼액을 처리조(4)내로 급속히 공급하기 위하여 사용된다. 이 때문에 예를들면 웨이퍼(W)의 노출시간이 10초이내가 되도록, 웨이퍼(W)크기나 처리매수등에 따라 공급관(252) 및 배출관(261)의 수 및 속지름이 설정된다.
처리조(4)의 아래면과 수용조(42)와의 사이에는, 수용조(42)측으로부터 밸브(V11), 펌프(P), 필터(F), 온조기(H), 밸브(V12),(V13)이 이순서로 끼워 장착된 순환 여과부를 이루는 제1세정액 순환로(271)가 설치되어 있다.
이 세정액순환로(271)의 밸브(V13)로부터 처리조(4)의 아래면까지의 사이에서 헹굼액 공급로(272)가 분기되어 있다.
이 헹굼액 공급로(272)는 밸브(V14)를 통하여 헹굼액 공급원(도시하지 않음)에 연통되어 있으며, 제2헹굼액 공급부를 이루고 있다
따라서 세정액 순환로(271)의 일부는 헹굼액 공급로(272)를 겸용하게 된다. 밸브(V12) 및 (V13)사이의 세정액 순환로(271)로부터는 드레인관(273)이 분기되어 있다. 드레인관(273)은 헹굼처리가 종료된 후에 처리조(4)로부터 헹굼액을 배출하기 위해 사용된다. 드레인관(273)에는 밸브(V15)가 설치되어 있다
펌프(P)의 수용조(42)쪽의 세정액 순환로(271)로부터는 분기로(274a)가 분기되어 있다. 또한, 온도조절기(H)와 밸브(V12)사이의 세정액순환로(271)로부터는 분기로(274b)가 분기되어 있다. 분기로 (274a)에는 밸브(V16)가 설치되고, 분기로(274b)에는 밸브(V17)이 설치되어 있다. 이들의 분기로(274a, 274b)는 회수용기(263)의 아래면 및 위쪽에 접속되어 있다. 분기로(274a)(274b)와 세정액 순환로(271)의 일부에 의해, 회수용기(263)내의 세정액을 순환하기 위한 제2세정액 순환로(274)가 형성되어 있다. 한편, 회수용기(263)의 아래면에는 밸브(V19)를 구비한 드레인관(265)가 장착되어 있다. 수용조(42)의 아래면에는, 처리조(4)로부터 흘러넘친 헹굼액을 배출하기 위한 드레인관(275)가 설치되어 있다. 이 드레인관(275)은 밸브(V18)를 갖는다. 한편, 헹굼액 공급로(272) 및 세정액 순환로(271), (274)는, 바깥지름 ¾인치의 PEA(테트라 플루오로에틸렌 퍼어 플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체)제의 관으로 형성되어 있다. 또한, 회수용기(263)속에는 세정액 보충부(264)가 연통되고, 회수된 세정액의 농도를 소정값으로 조정하기 위해 세정액이 보충되도록 되어 있다.
처리조(4)의 아래면과 웨이퍼 유지구(3)사이에는 정류판(44)이 설치되어 있다. 이 정류판(44)에는 앞뒤 평행으로 연장된 슬릿(44a)이 형성되어 있다. 헹굼액 공급로(272)의 공급구와 대향된 위치에는 공급구와 거의 동일한 지름의 확산판(43)(제11도 참조)이 설치되어 있다.
한편 제12도에 도시한 세정액 순환로(271)는, 실제로는 처리조(4)의 아래 가장자리 좌우의 중앙부에 접속되어 있다.
이어서, 상기 장치의 동작에 대해 설명한다. 우선, 로더부(22)에서 웨이퍼척이 2개의 카세트(C)로부터 25장씩 웨이퍼를 꺼내고, 웨이퍼 유지구(3)에 50장만 이동교체한다. 한편, 세정액 공급부(45)에서는 불산 용액을 처리조(4)내로 공급해 두고, 밸브(V11), (V12), (V13)을 열고 한편 다른 밸브를 닫고서 펌프(P)로 세정액을 순환시켜둔다. 이때 세정액은 온도조절기(H)에 의해 일정온도로 조정된다. 그리고 유지구 운송수단 아암(227a), (227b)에 의해 웨이퍼 유지구(3)를 처리조(4)내로 운송하고, 제11도 및 제12도에 도시한 바와같이 예를들면, 50장의 웨이퍼(W)를 세정액내에 담그고, 불산 용액으로 웨이퍼(W)표면의 산화막을 용해 제거한다. 한편, 웨이퍼유지구(3) 운송시에는 제1헹굼액 공급부(205)는 위쪽에 위치하여, 그 후 하강한다. 이어서, 세정액 배출부(206)의 밸브(262)를 열고, 처리조(4)내의 세정액을 배출관(261)을 통하여 급속히 배출하고, 배출된 세정액을 회수용기(263)내로 회수한다. 이어서 밸브(V11), (V12), (V13) 및 밸브(262)를 닫음과 동시에, 제1헹굼액 공급부(205)의 밸브(253)을 열고 헹굼액용기(251)로부터 공급관(252)를 통하여 처리조(4)내로 헹굼액을 자연낙하시킨다. 이렇게하여 헹굼액이 처리조(4)내로 급속히 공급되고, 처리조(4)속은 단시간에 액이 채워진다. 이때, 세정액의 수면이 저하하여 웨이퍼(W)일부가 노출된 시점에서 헹굼액이 공급되어서 그 수면이 상승하여 웨이퍼(W)의 전부가 잠기기까지의 시간이 10초이내(10초도 포함)가 되도록 제어된다.
그후 밸브(V14)를 열고, 도시하지 않는 헹굼액 공급원으로부터 헹굼액 공급로(272)를 통하여 처리조(4)의 저부로부터 헹굼액을 공급한다. 헹굼액은 정류판(44)에서 정류되며, 더욱 상승하고, 처리조(4)로부터 넘쳐서, 드레인관(275)을 통하여 배출된다.
여기서 앞 공정에서 헹굼액이 급속히 처리조(4)내로 채워졌지만, 이 때에는 처리조(4)내의 내면이나 웨이퍼(W) 또는 유지구(3) 등에 부착되어 있는 세정액이 섞여 있다. 따라서, 처리조(4)내에 새로운 순수를 공급하여 저순도의 순수가 고순도의 순수로 치환되며, 처리조(4)내 순수의 비저항치가 목표치의 18MΩ·cm이상의 값이 된다.
한편, 이 헹굼작업이 이루어지는 동안은 밸브(V16), (V17)을 열어두고, 회수용기(263)내의 세정액을 순환로(274)로 순환시키고, 온도조절기(H)에 의해 세정액을 일정온도로 유지시킨다. 이와 더불어 세정액 보충부(264)로부터 세정액을 보충하여 세정액농도를 일정값으로 유지 시켜둔다. 이 세정액 보충은 다음과 같이 이루어진다. 먼저 회수용기(263)내의 세정액농도를 측정하고, 농도 측정결과를 토대로 보충량을 구한다. 그리고 처리조(4)내의 액의 비저항치가 순수의 목표값으로 회복된 후에, 밸브(V14)를 잠그고, 밸브(V13) 및 (V15) 열어 처리조(4)내의 헹굼액을 드레인관(273)을 통하여 배출한다. 이와같이 하여 웨이퍼(W)의 세정처리가 종료된후, 제1헹굼액 공급부(205)를 상승시키고, 웨이퍼 유지구(3)를 운송수단에 의해 처리조(4)밖으로 끄집어낸다.
이어서 밸브(V15) 및 (V17)를 잠그고, 밸브(V12)를 열어 회수용기(263)내의 세정액을 분기관(274a)로부터 펌프(P)를 통하여 순환로(271)내로 보내고, 처리조(4)의 저부로부터 처리조(4)내로 공급한다. 그후 밸브(V16)를 잠그고, 밸브(V11)를 열어 처리조(4)내의 세정액을 세정액순환로(271)를 통하여 순환시키고, 다음 웨이퍼(W)의 세정처리가 이루어진다. 한편, 회수용기(263)내로부터의 세정액이 부족할 경우 또는 세정액 농도가 부족한 경우는, 그 부족분은 세정액 공급부(45)에서 보급된다.
상기 장치에 의하면, 처리조(4)의 윗쪽으로부터 헹굼액을 낙하시키도록 하고 있기 때문에, 처리조(4)내로 헹굼액을 신속히 공급할 수가 있다. 더욱이, 웨이퍼(W)의 세정처리후에 처리조(4)의 저부로부터 세정액 배출부(206)를 통하여 세정액을 배출하고, 이어서 용기(251)로부터 헹굼액을 급속히 공급한다. 이에 의해 처리조(4)내를 세정액으로부터 헹굼액으로 단시간에 치환할 수가 있다. 예를들면, 웨이퍼(W)의 노출시간이 10초이내가 되도록 세정액 배출및 헹굼액을 공급할 수가 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)가 말라 있는 영역이 전혀 없어지거나 또는 있다고 하더라도 그다지 넓지 않으며, 더구나 말라있는 영역의 존재시간이 짧기 때문에, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 습식 에칭의 균일성을 높일 수 있다. 또한, 처리조(4)로부터 배출된 세정액은 회수용기(263)내로 일시보관되며, 재차 세정액 처리에 사용되므로, 세정액의 소비량을 줄일 수 있고, 더욱이 헹굼효율이 높으며, 순수 사용량이 감소되고, 스루풋이 향상된다.
여기서 본 발명자는, 상기 실시예의 장치와 동일한 시험장치를 이용하여 제1헹굼액 공급부의 헹굼액 공급관(252)에 유량조절밸브를 설치하고, 웨이퍼(W)의 노출시간을 8초, 10초, 20초(단 소수이하는 사사오입한다)의 3가지로 설정하여, 세정액으로서 5% 불산 용액을 사용하여 50장의 웨이퍼의 표면상태를 관찰했더니, 10초이하에서는 모든 웨이퍼가 균일한 표면처리가 이루어졌지만, 20초의 경우에는 각 웨이퍼(W)의 상부에 대해 소량의 에칭량이 저하되었음이 확인되었다.
따라서, 웨이퍼(W)의 노출시간, 즉 세정액의 배출에 의해 웨이퍼(W)의 일부가 노출된 시점으로부터 헹굼액의 공급으로 웨이퍼(W)전체가 잠길때까지의 시간은 10초이내인 것이 바람직하다.
그리고 제1헹굼액 공급부(205)는, 승강이 자유로워지면 헹굼액을 처리조(4)와 가까운 위치에서 낙하시킬 수 있으므로 튐김이 적어서 좋지만, 웨이퍼 유지구(3) 운송시 필요한 스페이스를 확보하여 처리조(4)의 위쪽에 고정해도 좋다.
또한, 제1헹굼액 공급부(205)는, 제13도 및 제14도에 도시한 바와 같이 웨이퍼 유지구(3)의 운송시에 웨이퍼 유지구(3)에 방해되지 않는 위쪽 위치에 설치하고, 헹굼액이 웨이퍼(W)에 직접 닿지 않도록 수용조(42)로 낙하되도록 구성해도 좋다. 또한 처리조(4)내에서 웨이퍼를 유지하려면, 웨이퍼 유지구에 웨이퍼를 유지하여 웨이퍼 유지구마다 운송하는 대신에, 처리조(4)내에 미리 설치된 유지수단으로 웨이퍼를 이동 적재하여도 좋다.
한편, 본 발명은, 불산 용액으로 질화막을 에칭할 경우 뿐만 아니라, 예를들면 인산용액으로 질화막을 에칭하는 경우나 인산, 초산, 질산 혼합용액으로 알루미늄을 에칭하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한 그 밖의 세정처리로서는, APM용액(암모니아 + 과산화수소수 + 순수)도 금속오염을 청정시키는 경우, 또는 SPM용액(황산 + 과산화수소수)로 레지스트막의 유기물을 제거하는 경우이어도 좋다. 한편 피처리기판으로서는 액정기판이나 프린트기판등도 좋다.
이상, 본 발명에 따르면, 세정액에 의한 처리와 헹굼액에 의한 헹굼을 공통 처리조에서 수행하는데 있어서, 세정액에 의한 처리 후 세정액을 처리조로부터 급속히 배출하고, 이어서 헹굼액을 처리조내로 급속히 공급하여, 이렇게 하여 피처리기판의 노출시간을 짧게하고 있으므로 피처리기판에 대해서 높은 균일성으로 표면처리를 할 수가 있다. 또한, 처리조로부터 배출한 세정액을 회수용기에 일시보관하여 나중에 다시 이용함으로써 세정액 소비량을 감소시킬 수 있다. 또한 헹굼효율이 높아지기 때문에 순수 소비량이 줄고, 스루풋이 향상된다
이어서, 제16 - 제24도를 참조하면서 제4실시형태에 대해 설명한다.
여기서 상술한 전용 웨이퍼 유지구 및 장치의 개관을 제16도에 도시한다. 웨이퍼 유지구(3)는, 유지구본체(30)에 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(31)과 웨이퍼(W)의 하부양쪽을 유지하는 유지봉(32), (33)을 설치하고, 이들 유지봉(31)∼(33)에는, 상기 웨이퍼 카세트(C)의 웨이퍼(W)배열 피치보다도 좋은 예를 들면, 절반의 배열 피치(8인치 웨이퍼의 경우 6.35mm × ½ = 3.175mm)로 웨이퍼(W)를 유기하기 위한 유지홈(34)이 예를들면 50개 형성된다. 유지구 운송수단은. 제16도 및 제17도에 부호(361)로 도시한 바와 같이, 웨이퍼 유지구(3)의 위쪽에서 각각 수평으로 구부러진 피지지부(30a, 30b)의 하면을 각각 지지하고 한쌍의 아암(361a, 361b)으로 이루어지며, 후술의 이동대(335)와 처리조(4)내 사이에서 웨이퍼 유지구(3)를 운송하는 역할을 한다,
한편, 각 처리조(4)(T2-T4) 및 그와 관련된 장치 구성예에 대해서 제16도 ∼ 제19도를 참조하면서 설명한다.
처리조(4)는, 예를들면 직사각형으로 성형됨과 동시에 상연부에 3각형상의 절결부(41)가 형성되어 있으며, 처리조(3)의 상연부 바깥쪽에 흘러넘친 액을 수용하기 위한 수용조(42)가 설치되어 있다.
로더부(22)에는, 제17도에 도시한 바와같이, 웨이퍼 카세트(C)의 적재대(351)의 아래쪽에, 웨이퍼의 밀어올림부재(352)가 배치되어 있다. 이 밀어올림부재(352)는, 카세트 1개 분인 25장의 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지홈(353)을 구비함과 동시에, 승강부(354)에 의해 상승하여 카세트(C)의 아래쪽에서 25장의 웨이퍼(W)를 한꺼번에 밀어올려서 유지하도록 되어 있다.
제17도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(306)은 개폐 가능한 한쌍의 파기부재(362)를 가지고, 웨이퍼(W)가 파지되도록 되어 있다.
밀어올림 부재(352)에 의해 웨이퍼 카세트(C)내로부터 밀어올려진 25장의 웨이퍼(W)를 카세트(C)내의 웨이퍼(W)의 배열 피치와 같은 피치로 한꺼번에 파지하고, 웨이퍼 유지구(3)내로 이동교체한다.
이때 웨이퍼 유지구(3)의 유지홈(34)의 피치는 예를 들면 통상의 ½ 피치간격(P/2)이므로, 웨이퍼유지홈(34)에 하나 걸러서 유지된다.
한편, 웨이퍼 유지구(3)는 Y축 방향으로 이동 가능한 이동대(335)위에 적재되어 있다.
이 이동대(335)는, 카세트내 웨이퍼(W)의 배열 피치의 절반(반피치 P/2)량만 정확히 이동 할수 있도록 되어 있다.
25장의 웨이퍼(W)(카세트 1개분의 웨이퍼)가 웨이퍼 척(306)으로부터 이동교체된 후에 피치절반(P/2)만큼 앞 방향으로 이동하게 된다. 따라서 웨이퍼 척(306)에 파지된 다음의 25장의 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 유지구(3)내에 이미 유지되어 있는 25장의 웨이퍼(W)사이에 파고들어가, 하나 간격으로 비어 있는 유지홈(34)에 유지된다.
한편, 웨이퍼 척(306)의 이웃 척부분(362), (362)사이에는 공간(363)이 형성되어 있기 때문에, 앞 웨이퍼(W)를 방해하지는 않는다.
이 예에서는, 피치로 배열된 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 꺼내어, 피치절반(P/2)으로 유지하는 웨이퍼 유지구(3)로 옮겨지기 위한 이동적재 수단은, 밀어올림 부재(352), 웨이퍼 척(306) 및 이동대(335)등으로 구성된다. 단 웨이퍼 척(306)으로부터 웨이퍼 유지구(3)로 50장의 웨이퍼를 이동교체 하려면, 웨이퍼 유지구(3)쪽을 이동시키는 대신에 웨이퍼 척(306)쪽을 이동시켜도 된다.
처리조(4)의 저부에는 헹굼액 공급관(343)이 설치되고, 순수가 처리조(4)내로 공급되도록 되어 있다,
또한, 처리조(4)의 저부와 웨이퍼 유지구(3)의 사이에는 정류수단(307)이 설치되어 있다. 헹굼액 공급관(343)은 세정처리액의 순환로(344)의 일부를 겸용하고 있으며, 밸브(V31)를 통해 도시하지 않은 순수 공급원에 접속되어 있다.
순환로(344)는 수용조(42)의 저부와 처리조(4)의 저부사이에 설치되며, 밸브(V32), 펌프(P), 필터(F), 및 밸브(V33)가 끼워져 설치되어 있다. 또한, 수용조(42)에는, 헹굼처리시에 순수를 배출하고, 밸브(34)를 갖춘 배출관(345)가 접속되어 있다.
제19도에 도시한 바와같이, 정류수단(307)은 확산판(43) 및 정류판(372)를 가지고 있다. 정류판(372)은, 웨이퍼 유지구(3)의 유지봉(31), (32), (33)보다도 약간 긴 판상체에는, Y축 방향으로 평행하게 늘어난 슬릿(373)과, Y축방향으로 배열된 공부(孔部)(374)가 형성되어 있다. 또한 처리조(4)의 위쪽에는, 웨이퍼 척(306)을 방해하지 않는 위치에 세정액 공급부(45)가 설치되어 있다.
이어서, 상기 장치의 작용에 대해 설명한다. 먼저 로더부(22)에서, 제20a도에 도시한 바와같이, 카세트(C)의 아래쪽으로부터 밀어올림부재(352)를 상승시키고, 카세트(C)내의 25장의 웨이퍼(W)를 한꺼번에 밀어올린다. 제20b도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(306)이 이들 웨이퍼(W)를 파지하여 웨이퍼 유지구(3)로 수수(授受)한다.
다음 25장의 웨이퍼(W)도 마찬가지로 카세트(C)에서 밀어올려, 파지하고, 웨이퍼 유지구(3)로 수수한다. 단, 웨이퍼 척(306) 또는 웨이퍼 유지구(3)의 어느 한쪽을 움직여서 양자의 상대위치를 수수시의 상대위치보다 피치절반(P/2)의 거리만큼 Y축방향으로 어긋나게 한다.
본 실시예의 경우에는, 웨이퍼 유지구(3)쪽을 피치절반(P/2)거리만큼 이동시켜두고, 웨이퍼 척(306)으로부터 웨이퍼 유지구(3)로 웨이퍼(W)를 이동적재한다. 이렇게 하여 웨이퍼 유지구(3)에는 50장의 웨이퍼(W)가 카세트내 배열 피피(P)절반의 배열피치(P/2)으로 유지된다.
한편, 세정액 공급부(45)에서 처리조(4)내로 불산용액을 공급해두고, 밸브(V32), (V33)를 열고, 펌프(P)로 세정액을 순환해준다. 그리고, 유지운송수단(361)에 의해 웨이퍼 유지구(3)를 처리조(4)내로 운송하고, 제12a도에 도시한 바와같이 50장의 웨이퍼(W)를 세정액내로 담그고 불산 용액으로 웨이퍼(W)표면의 산화막을 제거한다.
이어서, 세정액의 순환을 방지시키고, 제21b도에 도시한 바와같이 헹굼액 공급관(343)으로부터 처리조(4)내로 순수를 공급한다. 공급순수는, 처리조(4)의 저부로부터 상승하고, 확산판(43)으로 확산되어, 정류판(372)에 의해 정류되며, 웨이퍼(W)사이를 통과하여 더욱 상승한다. 이 결과, 세정액이 처리조(4)내로부터 밀려나서 순수로 치환된다. 그후, 순수를 헹굼액 공급관(343)으로부터 비저항이 회복할 때까지 계속 헹궈서 헹굼처리를 종료시킨다.
상기 실시예의 장치에 의하면, 세정처리와 헹굼처리를 공통처리조에서 수행하는 이른바, 1패스 방식이므로, 장치를 소형화 할 수 있다. 특히 여러개의 세정액으로 세정처리를 할 경우 세정처리조와 헹굼조를 1세트로 한 종래장치에 비해 대폭 소형화 할 수 있다. 또한, 웨이퍼카세트(C)의 배열피치 보다도 좁은 피치 예를들면, 피치의 절반으로 웨이퍼 유지구(3)의 웨이퍼(W)를 나란히 유지하고, 이 웨이퍼 유지구(3)에 의해 웨이퍼(W)를 처리조(4)내로 잠기도록하고 있기 때문에, 처리조(4) 그 자체도 작아진다.
여기서 웨이퍼 유지구(3)의 웨이퍼(W)의 배열피치를 좁게하는것은 1패스 방식으로 채용하는데 의의가 있다. 즉, 세정처리조와 헹굼조를 사용한 종래의 장치에서는, 웨이퍼(W)의 피치를 좁히면 일련의 세정처리를 종료한 후 입자의 부착량이 많아지지만, 1패스 방식인 경우에는, 입자 부착의 문제는 생기지 않는다. 발명자들은 종래 방식과 본 발명 방식의 차이는 세정액이 소수성인 불산계 용액일때에 현저하다는 것을 강조하고 있다. 그 이유에 대해서는 분명하지는 않으나, 웨이퍼(W)를 세정액으로부터 헹굼액으로 이동 교체할때에, 웨이퍼(W)의 배열 피치가 좁으면, 입자의 배제가 원활하지 않으며, 웨이퍼(W)뒷면의 입자가 대향하는 웨이퍼(W)의 표면에 부착하는 것으로 생각되어진다.
또한, 전용 웨이퍼 유지구(3)에 웨이퍼(W)를 유지하여 처리조내로 담그기 때문에 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 수납한 상태로 세정액에 담그든지, 또는 웨이퍼 척으로 웨이퍼(W)를 파지하여 처리조(3)내의 웨이퍼보트도 옮기는 경우에 비해 카세트(C)의 투입 공간분 또는 웨이퍼 척의 출입 공간분만금 처리조(4)를 작게할 수 있다.
더욱이, 웨이퍼 척에 의해 웨이퍼를 차례차례 각 처리조로 운송하는 경우에 비해 입자오염의 염려가 적다. 또한, 웨이퍼 유지구(3)자체도, 유지홈(34)의 피치를 좁게 함으로써 작아기기 때문에, 유지구 운송수단을 소형화할 수 있다.
이와같이 처리조(4)를 소형화 할 수 있기 때문에, 장치의 소형화 및 비용절감을 꾀할 수 있음과 더불어 세정액 및 헹굼액의 소비량도 줄일 수 있으며 세정액으로부터 헹굼액으로의 치환에 필요한 시간이 짧아지기 때문에 헹굼 효율이 높아진다.
그 결과, 헹굼시간을 단축하기 때문에 스루풋이 향상되고, 어느 로트의 웨이퍼를 처리한 후, 다음 로트의 웨이퍼를 처리할 때까지의 지시시간을 단축할 수가 있다.
상기 실시예에서, 웨이퍼 유지구(3)의 유지홈(34)의 피치간격은, 피치절반(P/2) 만으로 한정되지는 않으나, 피치절반(P/2)보다 너무 작으면, 웨이퍼(W)가 서로 끌어당겨져서, 서로 접촉해 버릴 염려가 있다. 이 때문에, 유지홈(34)의 피치간격을 2mm이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 카세트(C)로부터 웨이퍼 유지구(3)에 웨이퍼를 이동교체하는 수단으로서는, 웨이퍼 척의 파지홈을 아래쪽까지 길게하고, 또한, 어느 위치로부터는 아래로 향함에 따라 웨이퍼 파지홈이 접근하도록 하고, 카세트내의 웨이퍼를 파지할 때는 카세트내의 피치로 웨이퍼가 나열되고, 웨이퍼 척을 카세트에 대해 상승시켰을 때에 웨이퍼가 파지홈을 따라 하강하고, 일정 위치에서 멈춰서 좁은 피치상태에서(파지홈의 하부측은 피치가 좁아져 있다)웨이퍼 척으로 파지되도록 피치 변환을 해도 좋다.
또한, 피치변환을 수행하기 위해서는, 유지홈을 형성하는 유지홈 형성부재를 예를들면, 50개를 따로 준비하여 이들이 웨이퍼의 배열 방향으로 이동 가능하게 유지홈의 간격이 바꾸도록 구성한 중간 유지기구를 준비하고, 웨이퍼 척에 의해 카세트내의 웨이퍼를 꺼내어 중간 유지기구에 일단 유지시키고, 유지홈 형성부재를 이동하여 피치를 좁게 하고, 이어서 피치가 좁은 다른 웨이퍼 척으로 중간유지 기구상의 웨이퍼를 파지하여 웨이퍼 유지구로 이동교체하도록 해도 좋다.
여기서, 세정액을 처리조(4)내로 공급함에 있어서는, 공장측의 세정액 공급시스템으로부터 처리조(4)까지의 사이에 세정액을 약하게 할 수 있는 기능을 갖게하는 것이 바람직하다. 예를 들면 불산용액은 공장측의 공급시스템으로부터 1 : 99 (50%불산 : 순수)라는 소정의 농도로 처리조(4)까지 공급되어 있으며, 이 경우 웨이퍼(W)의 산화막은 1분간에서 약 30옹스트롬 에칭된다. 그런데 1패스방식의 경우에는 세정액이 채워져 있는 처리조(4)내에 순수를 공급하여 치환하고 헹굼을 실시하기 때문에 순수유량을 예를 들면 매분 50리터 정도로 크게 해도 순수로 전부 치환되기까지에는 어느 정도의 시간을 요하고, 이 때문에 처리조(4)내의 헹굼액의 흐름방식이나 처리의 시퀀스 등에 연구를 하지 않으면 웨이퍼면내의 에칭의 균일성이 낮아지거나, 또는 소정의 막두께 이상으로 에칭될 염려가 있다.
그래서 세정액의 공급에 대해서는 도22a에 나타내는 바와 같이 도시하지 않는 세정처리액 공급시스템으로부터 처리조(4)에 이르는 도중에 세정처리액의 저울량탱크(381)를 설치하는 동시에 순수공급로의 도중에 순수의 저울량탱크(382)를 설치하고, 처리조내에 공급되는 세정액과 순수를 각각 저울질하여 처리조(4)내에 있어서의 불산용액의 농도를 0.5부피(%)로부터 예를들면, 0.2부피(%)까지 약하게 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 에칭 속도가 작아지므로, 세정액으로부터 헹굼액으로 치환되는 동안의 에칭의 영향은 작아진다. 이 때문에, 소정의 막두께로 균일성이 높게 에칭할 수 있을 뿐만 아니라, 순수의 소비량도 절감할 수 있다.
또한 이렇게 세정액을 약하게 하기 위해서는, 순수를 저울량 탱크(381)로 저울질하는 대신에, 제22b도에 도시한 바와같이, 처리조(4)내로 저울량 센서(383)를 설치하고, 이 저울량 센서(383)로 순수를 저울질하고, 이어서 저울량 탱크(381)로 저울된 세정액을 처리조(4)내로 공급해도 좋다. 이 경우에 저울량 센서(383)로서는, 예를 들면 질소가스를 불어넣고 수수압(水數壓)이 소정치를 초과한 것을 질소가스압력계로 알 수 있으므로 처리조내의 순수를 저울질 할 수 있는 시스템을 채용하는 것이 바람직하다.
한편, 세정처리의 균일성을 높이기 위해서는, 다음과 같은 방법을 채용해도 좋다.
즉, 상술한 실시예에서는, 세정처리로부터 헹굼처리로 이행할 때에 처리조(4)의 저부로부터 순수를 공급하고, 정류수단(307)에 의해 처리조(4)내의 정류가 정류화되어 있으므로 제23도에 도시한 바와 같이 처리조(4)의 하부측으로부터 불산 농도가 내려가고 순수로 치환되어 간다. 따라서 이 치환 프로세스에서는 웨이퍼(W)의 상부보다도 하부쪽이 에칭량이 작아지고, 전체적으로 균일한 에칭이 되지 않는다.
그래서 웨이퍼(W)를 세정액에 담글때에, 치환프로세서의 에칭의 불균일성을 상쇄하도록 웨이퍼(W)를 투입하는 것이 바람직하다.
가령 웨이퍼를 재빨리 투입하면 치환 프로세서의 영향이 없어져 버리지만, 웨이퍼(W)의 투입속도를 조금 느리게하면, 투입프로세서에서는 웨이퍼(W)의 하부측일수록 침전시간이 길어지므로 에치량이 많아진다. 따라서 웨이퍼의 투입속도를 최적화 함으로써, 구체적으로는 이미 서술한 유지구 운송수단(361)의 하강속도를 최적화함으로써, 치환 프로세스와 투입 프로세스의 에칭량의 불균형성이 상쇄되며, 결과적으로 균일한 세정처리 예를들면, 에칭을 수행할 수가 있다.
웨이퍼의 투입속도와 에칭의 균일성과의 관계를 조사하기 위하여 다음의 시험을 했다. 웨이퍼(W)의 주입속도를 매초 2.6cm, 매초 4.4cm, 매초 5.4cm 3개로 설정하여 웨이퍼(W)의 산화막을 에칭하고 각각의 경우에 대해 웨이퍼 막두께의 최대치와 최소치의 차이를 조사했더니, 매초 4.4cm가 가장 작으며, 에칭 균일성이 높아지는 사실이 판명됐다. 단, 세정액으로서는 불산용액 0.5%를 사용하고, 순수유량을 매분 15ℓ로 했다. 이 실험에서도 알 수 있듯이 세정액의 종류나 농도에 따라서는 웨이퍼 투입속도에 의해 에칭의 균일성이 좌우되며, 따라서 가장 양호한 투입속도로 웨이퍼를 세정처리액내로 투입하는 것이 바람직하다.
또한, 1패스 세정장치에서는, 세정액을 한번쓰고 버리기 때문에, 항상 웨이퍼에는 새로운 액이 공급되며, 따라서 세정액의 청정도가 높기 때문에 제24도에 도시한 바와같이 필터를 포함한 세정액의 순환로를 설치하지 않아도 되며, 이렇게 하면 비용절감을 꾀할 수도 있다.
단, 이 경우에 세정액을 교반하기 위한 방법 예를들면 불활성가스등의 버블링수단(391), (392)을 처리조(4)내에 설치함과 동시에 세정처리액의 온도를 조절하기 위하여 처리조(4)내 또는 외부에 히터(393)를 설치하는 것이 바람직하다. 이상, 본 발명은 플루오로화 수산 용액으로 산화막을 에칭하는 경우 뿐만 아니라 예를들면, 인산용액으로 질화막을 에칭하는 경우나 인산, 초산, 질산의 혼합용액으로 질화막을 에칭하는 경우에도 적용할 수 있다. 또 그 밖의 세정장치로서는, APM용액(암모니아 + 과산화수소수 + 순수)으로 입자를 제거할 경우, HPM용액(염산 + 과산화수소수 + 순수)로 금속오염을 청정하는 경우, 또는 SPM용액(황산 + 과산화수소수)로 레지스트막의 유기물을 제거하는 경우라도 좋다. 한편, 기판으로서는 액정기판이나 프린트기판 등이어도 좋다.
상기 실시예에 따르면, 세정처리와 헹굼처리를 공통처리조에서 수행하도록 하고, 카세트내의 배열피치보다도 좁은 피치로 전용유지구에 여러개의 기판을 유지하여 처리조내로 담그거나, 꺼내도록 하고 있다. 따라서 처리조의 수가 적어도 되며, 더구나 처리조를 소형화 할 수 있기 때문에 세정장치를 소형화 할 수 있으며, 또한 처리조의 소형화에 의해 세정액으로부터 헹굼액으로의 치환을 신속하게 수행할 수가 있기 때문에, 처리효율이 높아진다.
이어서, 제26∼제43도를 참조하면서 본 발명의 제4, 제5 및 제6도의 실시형태에 대해 설명한다. 로더부(22)에 대해 제26도를 이용하여 설명한다. 웨이퍼 카세트(C)에는 25장의 웨이퍼(W)가 피치의 간격으로 배열되어 있으므로, 이 웨이퍼 카세트(C)는, 후술하는 밀어올림 부재(432)가 통과하는 통과공간(430)이 형성된 적재대(431)위에 올려져 있다. 이 적재대(431) 아래쪽에는, 웨이퍼(W)의 밀어올림부재(432)가 배치되어 있다. 이 밀어올림 부재(432)는, 카세트 1개분인 25장의 웨이퍼(W)를 피치 P의 간격으로 유지되므로 유지홈(433)을 갖춘다. 또한, 승강부(434)에 의해 밀어올림 부재(432)는 상승되고, 카세트(C)의 하부측으로부터 통과공간(430)을 통하여 25장의 웨이퍼를 한꺼번에 밀어올려 유지하도록 되어 있다.
또한, 웨이퍼 카세트(C)의 상부측에는 카세트(C)로부터 중간 유지부(406) 에 웨이퍼(W)를 이동교체하는 제1파지수단을 이루는 제1웨이퍼 척(404)이 배치되어 있다. 이 제26도 및 제27도에 도시한 바와같이, 좌우로 개폐되는 한쌍의 개폐부재(441)의 안쪽에 파지홈(442)이 카세트(C)내의 웨이퍼(W)의 배열 피치(P)와 같은 피치로 배열되어 있으며, 서로 인접한 파지홈(442)사이에는 웨이퍼(W)를 파지했을 때 웨이퍼(W) 상호간에 1장의 웨이퍼(W)가 빠져 나갈 수있도록 절결부(443)가 형성된다. 즉, 이 절결부(433)의 폭방향의 중앙부와 파지홈(442)의 중앙부와의 거리가, 카세트내의 웨이퍼(W) 배열피치(P)의 1/n배 (이 경우는 ½배)가 된다. 또한, 절결부(443)는 웨이퍼(W)를 개폐부재(441)로 파지했을 때, 개폐방향과 대향하는 단부끼리의 거리가 웨이퍼의 직경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 웨이퍼 척(404)은, 개폐부재(441)를 개폐구동하는 기구(451)나, 척본체를 X축방향(웨이퍼 배열방향과 직교하는 방향), Y축방향(웨이퍼 배열방향), Z축방향으로 구동하는 구동기구를 갖추고 있다.
이 구동기구는 Z축구동부나 X축구동부를 포함한다.
중간 유지부(406)는, 웨이퍼 카세트(C)의 웨이퍼 배열피치(P)의 1/n배(이 경우는 ½배)로 형성되는 50개의 유지홈(462)을 갖춘 유지부 본체(461)와, 이 유지부 본체(461)의 하단측에 배설되어 유지부 본체(461)를 상하로 이동시키는 승강부(463)로 구성되어 있다. 이 중간유지부(406)에는 웨이퍼 척(404)으로 파지되어 있던 웨이퍼(W)가 이동적재된다. 중간유지부(406)의 위쪽에는 제2웨이퍼 척(407)이 배설되며, 이것에 의해 중간유지부(406)로부터 처리조(4)로 웨이퍼(W)를 이동교체하게 된다. 이 제2웨이퍼 척(407)은, 제26도 및 제28도에 도시한 바와같이 개폐하는 한쌍의 개폐부재(471)의 안쪽에 파지홈(472)이 웨이퍼 카세트(C)대의 웨이퍼 배열피치 P의 절반인 하프 패치(P/2)가 되도록 50개가 형성되어 있다.
이 제2웨이퍼 척(407)은 제1웨이퍼 척(404)과 동일한 구동기구(도시하지 않음)에 의해 X축, Y축, Z축의 각 방향으로 구동되도록 되어 있다.
처리조(4)의 상연부에는 3각 형상의 절결부(41)가 형성되어 있으며, 절결부(41)를 통하여 처리조(4)로부터 흘러넘친 액은 수용조(42)로 받아들여지도록 되어 있다. 또한, 처리조(4)의 내부에는 웨이퍼 보트(3)가 설치되고, 보트(3)에 의해 50장의 웨이퍼(W)가 유지되도록 되어 있다.
이 웨이퍼 보트(W)는 3개의 유비봉(31), (32), (33)을 갖는다.
중앙유지봉(31)은 웨이퍼(W)의 하단중앙을 유지하고, 유지봉(32), (33)은 웨이퍼(W)의 하단양쪽을 유지하도록 각 유지봉(31), (32), (33)의 양단은 처리조(4)의 단편측의 내벽면에 설치되어 있다. 이들의 유지봉(31), (32), (33)에는, 웨이퍼 카세트(C)에 있어서의 웨이퍼(W)의 배열피치의 절반인 하프 피치(P/2)간격으로 웨이퍼를 유지하기 위한 유지홈(34)이 50개 형성되어 있다.
처리조(4)의 저부에는, 제29도에 도시한 바와같이, 헹굼액으로서 순수를 공급하기 위한 헹굼액 공급관(459)이 접속되어 있다.
또한, 처리조(4)의 저부와 웨이퍼 보트(3) 사이에는 정류수단(43), (44)가 설치되어 있다. 헹굼액 공급관(459)은 세정액의 순환로(455)의 일부를 겸용하고 있으며, 밸브(V41)를 통하여 도시하지 않은 순수공급원에 연통되어 있다. 순환로(455)는 수용조(42)의 저부와 처리조(4)의 저부와의 사이에 설치되고, 밸브(V42), 펌프(P), 필터(F) 및 밸브(V43)가 끼워 설치되어 있다. 또한, 수용조(42)에는, 헹굼처리시에 순수를 배출하고, 밸브(V44)를 갖춘 배출관(457)이 접속되어 있다.
상기 정류수단은 헹굼액 공급관(459)의 공급구와 대향하여 설치된 공급구와 거의같은 지름의 확산판(43)과, 이 확산판(43)의 위쪽에는 받침다리에 의해 지지됨과 동시에 처리조(4)의 바닥면을 따라 설치된, 슬릿이나 공부(孔部)등을 가지는 정류판(44)으로 구성된다.
또한, 상기처리조(4)의 위쪽에는 제2웨이퍼 척(407)을 방해하지 않은 위치에 세정처리액 공급부(45) 설치되어 있다.
다음, 상술한 실시예의 작요에 대해 설명한다.
우선, 로더부(22)에서, 제30도에 도시한 바와같이, 최초의 카세트(C1)를 적재대(431)에 적재한 후, 이 카세트(C1)의 아래쪽으로부터 밀어올림 부재(432)가 상승하고, 카세트(C1)내의 배열패치(P)에서 수납된 웨이퍼(W1)를 한꺼번에 밀어올린다,
그리고, 제1웨이퍼 척(404)이 밀어올려진 웨이퍼(W1)를 피치(P)로 파지함과 동시에, 밀어올림 부재(432)가 하강하여 웨이퍼(W1)에서 떨어진 후, 중간 유지부(406)의 위쪽까지 이동하고, 이어서 제31도에 도시한 바와같이 중간 유지부(406)가 상승하여, 웨이퍼 척(404)에 파지되어 있는 웨이퍼(W1)를 유지한 후 웨이퍼(W1)을 피치(P)로 중간 유지부(406)에 수수한다. (1회째의 이동교체조작)이때 중간 유지부(406)에는 상술한 바와같이 피치(P/2)로 유지홈(462)이 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼(W1)는 제32도에 도시한 바와같이 유지홈(462)에 하나걸러서, 유지된다.
이어서, 제33도에 도시한 바와같이, 2번째의 카세트(C2)를 적재대(431)에 놓고 해당 카세트(C2)내에 수납된 25장의 웨이퍼(W2)도 마찬가지로 밀어올림 부재(432)에 의해 밀어올려진 후, 제1웨이퍼 척(404)이 이들 웨이퍼(W2)를 파지하고, 중간 유지부(406)로 수수하지만, 이때 제34도에 도시한 바와같이, 웨이퍼 척(404)은, 1회째의 이동교체조각시의 위치에 대해, 웨이퍼(W2)의 배열방향으로 정확히 웨이퍼 카세트(C)의 웨이퍼(W) 배열 피치가 1/n배 예를들면, ½배 어긋난 위치로 이동하고 최초의 이동교체조작으로 이미 카세트(C1)내에 수납된 웨이퍼(W1)가 수납되어 있는 유지홈(462)에 인접한 유지홈에 웨이퍼(W2)가 수수된다. (2회째의 이동교체 조작)
여기서 웨이퍼 척(404)에는 개폐부재(441)의 중앙부로부터 P/2만큼 이동한 위치에는 절결부(443)가 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼 척(404)으로부터 중간 유지부(406)에 2번째의 카세트(C2)에 수납되어 있던 웨이퍼(W2)를 수수할 때에 이미 중간 유지부(406)에 유지되어 있는 웨이퍼(W1)에 웨이퍼 척(404)이 접촉될 염려는 없다.
이렇게하여 이동교체 동작은 n회 예를들면, 2회 수행함으로써, 중간 유지부(406)에는 카세트(C)의 웨이퍼(W) 배열 피치의 ½의 피치(P/2)로 카세트(C1)의 웨이퍼(W1)와 카세트(C2)의 웨이퍼(W2)가 교대로 배열되어 40장의 웨이퍼(W)가 유지된다.
한편, 처리조(4)에는 세정처리액 공급부(45)로부터 세정처리액 예를들면, 불산 용액을 공급해 두고, 그리고 밸브(V42), (V43)를 열어서, 펌프(P)로 세정처리액을 순환시켜준다.
이어서, 제35도에 도시한 바와같이, 중간 유지부(406)가 상승하여 여기에 유지된 50장의 웨이퍼(W)를 제2웨이퍼 척(407)이, 이 피치(P/2)로 파지되고, 제36도에 도시한 바와같이 처리조(4)내의 웨이퍼 보트(3)에 상기 배열 피치(P)의 ½배의 피치(P/2)로 이동교체하고, 이렇게 하여 50장의 웨이퍼(W)가 예를들면, 불산 용액속으로 침적되어 웨이퍼(W)표면의 산화막이 에칭된다.
이어서, 헹굼액 공급관(459)으로부터 처리조(4)의 저부로부터 순수를 공급한다. 헹굼액 공급구로부터 공급된 순수는 먼저, 확산판(43)에 의해 확산되며, 정류판(44)에 의해 정류되어 웨이퍼(W)의 아래쪽으로부터 상승하고, 그 결과 세정처리액이 밀려나서 처리조(4)속이 순수로 바뀐다.
그 후 순수를 헹굼액 공급관(459)으로부터 액의 비저항치가 순수값으로 회복할 때까지 계속 공급하여 헹굼처리를 종료하고, 도시하지 않은 드레인 관으로부터 처리조(4)내의 액을 배출한다.
상술한 실시예에 따르면 피치(P/2)의 중간유지부(406)를 준비하고, 제1웨이퍼척(404)에 의해 먼저 웨이퍼 카세트(C)내의 웨이퍼를 그대로 피치로 파지하고, 중간유지부(406)와 웨이퍼척(404)과의 상대위치를 조정하여, n회, 예를들면, 2회 이동교체를 수행함으로써, 중간유지부(406)위에 피치(P2)로 배열하도록 하고, 그 다음은 제2웨이퍼척에 의해 중간유지부(406)위의 웨이퍼를 처리조(4)내로 이동 교체하므로, 웨이퍼척(404)쪽에서는 특별한 구조를 채용하지 않고 웨이퍼 배열피치를 변환시킬 수 있다.
따라서 간단한 방법으로 배열피치를 변환시킬 수 있으며, 좁은 피치로 웨이퍼를 배열하여 세정처리를 할 수 있다.
그리고 이와 같이 웨이퍼보트(3)위의 통일된 배열피치(P)의 1/2배의 피치로 웨이퍼(W)를 유지할 수 있기 때문에, 처리조의 소형화를 꾀할 수 있으며, 이것에 의해 장치의 소형화 및 비용절감을 도모할 수 있음과 동시에, 세정처리액 및 순수의 소비량을 줄일 수 있고, 세정처리액으로부터 순수로의 치환시 요구되는 시간이 짧아지기 때문에 헹굼효율이 높아진다. 그 결과 헹굼 시간을 단축할 수 있기 때문에 처리능력이 향상되고 지시시간(1 웨이퍼가 처리된 후 다음의 웨이퍼가 처리되기까지의 시간)을 단축할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 중간유지부(406)측을 승강시켰지만, 제1웨이퍼척(404)축을 승강시켜서 제1웨이퍼척(404)으로부터 중간유지부(406)가 웨이퍼척(404)의 위치까지 상승하여 웨이퍼척(404)에 의해 파지되어 있는 웨이퍼(W)를 받아들이고, 웨이퍼척(404)의 파지부(441)가 좌우로 열려서 웨이퍼척(404)으로부터 중간유지부(406)로 웨이퍼(W)가 수수된다.
그리고 중간유지부(406)와 웨이퍼척(404)에 대해 웨이퍼(W)의 배열 방향과 직행하는 방향으로 이동할 때의 상대위치의 조정은 웨이퍼척(404)쪽을 이동시키는 것 뿐만아니라 중간유지부(406)측을 이동시켜도 좋다. 이 경우 중간유지부(406)를 이동시키는 기구는 이동부에 상당하는 것이다.
이어서 본 발명의 제5실시형태에 대해 제37도를 참조하면서 설명한다. 본 실시형태는 전용웨이퍼유지구(3)를 설치하여, 이 웨이퍼유지구마다 처리조내로 웨이퍼를 운송하는 방법이다.
이 웨이퍼유지구(3)는 유지구본체(30)에 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(31)과, 웨이퍼(W)의 하부양측을 유지하는 유지봉(32), (33)을 설치하여 이루어지며, 이들 유지봉(31~33)에는 웨이퍼 카세트(C)의 웨이퍼(W)의 배열피치의 1/n배, 예를 들면 1/2배의 배열위치로 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지홈(34)이 예를 들면, 50개 형성되어 있다.
또한 이 웨이퍼유지구(3)는 유지구운송수단(593)에 의해 운송되지만 이 유지구운송수단(593)은 제37도에 도시한 바와 같이, 예를 들면 웨이퍼 유지구(3)의 상부에서 앞뒤로 각각 수평으로 구부러진 피지지부(30a), (30b)의 하면을 각각 지지하는 한 쌍의 아암(35a), (35b)을 갖추고 있다.
본 실시예에 있어서, 웨이퍼 카세트(C)로부터 웨이퍼를 유지구(3)로 이동교체하기 위한 구성에 대해서는 상기 실시예의 경우와 완전히 동일하며, 제38도에 도시한 바와 같이 카세트(C)내의 웨이퍼(W)를 밀어 올리는 밀어올림 부재 및 웨이퍼척(404)이 설치됨과 동시에 웨이퍼척(404)의 웨이퍼유지구(3) 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하도록 웨이퍼유지구(3)를 승강시키는 승강대(595)가 설치되어 있다. 596는 승강기구이다.
본 실시예에서는, 제1실시예와 마찬가지로 웨이퍼카세트(C)내의 웨이퍼(W)가 피치(P)를 P/2로 변환하여 웨이퍼유지구(3)로 이동교체된다. 즉, 제39a도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼카세트(C)내의 웨이퍼(W)가 웨이퍼척(404)으로 파지되어 웨이퍼유지구(3)의 위쪽까지 운송되며, 이어서 제39b도에 도시한 바와 같이, 승강대(595)에 의해 웨이퍼유지구(3)가 상승하여, 웨이퍼척(404)으로부터 웨이퍼유지구(3)로 수수된다. 그리고 다음의 웨이퍼카세트 내의 웨이퍼도 마찬가지로 단, 웨이퍼척(404)의 위치가 앞의 이동교체시의 위치에 대하여 웨이퍼의 배열방향으로 피치 P/2에 상당하는 량만큼 어긋난 상태로 웨이퍼척(404)으로부터 웨이퍼유지구(3)에 의해 웨이퍼(W)가 받아들여지며, 이렇게 하여 제40도에 도시한 바와 같이 웨이퍼유지구(3)에 P/2의 피치로 웨이퍼(W)가 병렬로부터 유지된다.
한편 웨이퍼척(404)으로부터 웨이퍼유지구(3)로 웨이퍼(W)를 건넬 때는 웨이퍼척(404)이 하강해도 좋다.
그 후 이와 같이 하여 웨이퍼(W)가 유지된 웨이퍼유지구(3)는 웨이퍼 유지구 운송수단(593)에 의해 처리조(4)내로 운송되며, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 유지구(3)에 유지된 상태에서 마찬가지로 세정처리된다.
이어서 본 발명의 제6실시형태에 대해 설명한다. 본 발명에 사용되는 웨이퍼 유지구(603)는 제41도에 도시한 바와 같이 유지구본체(630)에 웨이퍼(W)의 하부양측을 유지하는 유지봉(632), (633)을 설치하여 이루어지며, 이들 유지봉(632), (633)에는 웨이퍼카세트(C)의 웨이퍼(W)의 배열피치(P)의 1/n배, 예를 들면 1/2배의 배열피치(P/2)로 웨이퍼를 유지하기 위한 유지홈(634)이 예를 들면 50개 형성되어 있다. 또한 이 웨이퍼유지구(603)의 하부측에는 상술한 제1실시예와 마찬가지인, 유지홈(462)이 P/2의 피치로 50개 형성된 중간유지부(406)가 승강기구(463)에 의해 자유롭게 승강할 수 있도록 설치되어 있다. 그리고 웨이퍼유지구(603)의 유지봉(632), (633)사이는 중간유지부(406)의 통과공간이 된다.
이 실시형태에서는 제42a도에 도시한 바와 같이 웨이퍼카세트(C1)내의 파지한 웨이퍼척(404)이 웨이퍼유지구(603)의 위쪽까지 이동한 후, 중간유지부(406)가, 제42b도에 도시한 바와 같이, 승강부(463)에 의해 웨이퍼유지구(603)의 유지봉(632), (633) 사이의 통과공간을 빠져나가 상승하여, 웨이퍼척(404)에 의해 유지되어 있는 웨이퍼(W1)를 받아들여 유지한다. 이어서 중간유지부가 상기 통과공간을 통하여 하강하고, 이 때 도중에서 웨이퍼(W1)는 웨이퍼유지구(603)의 유지봉(632), (633)에 유지되며, 중간유지부(406)는 웨이퍼유지구(603)의 아래까지 하강한다. 그 후 제42c도에 도시한 바와 같이 웨이퍼척(404)으로부터 이동교체되지만, 이 경우 웨이퍼척(404)을 1회째의 이동교체 위치에 대해 웨이퍼(W)의 배열방향으로 웨이퍼카세트(C)의 1/2배 만큼 이동한 위치에서 정지시켜서 이동교체가 이루어지며, 이렇게 하여 중간유지부(406)에 50장의 웨이퍼(W)가 이동교체된다.
또한 이 실시형태에서는 1회째의 웨이퍼를 중간유지부(406)가 받아들인 후, 이 중간유지부(406)를 웨이퍼유지구(603)의 위쪽에 대기시켜 2회째의 이동교체를 수행해도 좋다.
이상 웨이퍼카세트(C) 내의 웨이퍼(W)를 밀어올림 부재로 밀어올릴 경우와 중간유지부(406)에 P/n의 피치로 배열된 웨이퍼(W)를 척으로 파지하는 경우와, 세정 후의 웨이퍼유지구로부터 웨이퍼척에 의해 웨이퍼카세트(C)로 이동교체되는 경우 등에 있어서는 웨이퍼카세트(C), 중간유지부, 웨이퍼유지구 등을 제43도(이 도면의 예에서는 중간유지부(406)를 도시한다)에 도시한 바와 같이, 약간 앞뒤로 경사짐과 동시에, 웨이퍼가 서 있는 방향을 따라 웨이퍼척을 끌어올리듯이 해도 좋다.
이렇게 기울어지면 웨이퍼(W)가 유지홈의 한쪽으로 쏠려 같은 방향으로 넘어지므로, 웨이퍼(W)의 배열피치가 같게 되며, 웨이퍼척에 의한 수수가 확실하다는 이점이 있다. 한편 제43도 중, 부호 H는 수평선, 부호 V는 중간유지부곡선에 따른 수직선이다.
본 발명에서는 중간유지부(406) 또는 웨이퍼유지구(3), (603)에 형성되는 유지홈의 피치는 웨이퍼카세트내 배열피치의 절반 뿐만 아니라 1/n배여도 좋다
이 경우는 웨이퍼척(404)에 의한 중간유지부(406) 또는 웨이퍼유지구(3), (603)로의 웨이퍼(W)의 이동교체 조작을 n회 수행함과 동시에, 웨이퍼척(404)과 중간유지부(406) 또는 웨이퍼유지구(3), (603)의 웨이퍼 배열방향의 상대위치는 각 이동교체 조작시에 P/n피치씩 어긋난 위치가 되도록 보정된다. 더욱이 1회의 이동교체의 웨이퍼(W)의 개수는 25장 뿐만아니라, 일괄 세정처리하는 웨이퍼 장수도 50장으로 한정하지 않는다.
이어서 제44~47도를 참조하면서 본 발명의 제7실시형태에 관한 기판세정 장치에 대해 설명한다.
제44도에 도시한 바와 같이 처리조(4)는 저면의 좌우양쪽이 안쪽으로 경사진 직사각형으로 형성됨과 더불어 상면부에 3각 형상의 절결부(41)가 형성되어 있다. 처리조(4)의 상면부의 바깥쪽에는 흘러넘친 액을 수용하는 수용조(42)가 설치되어 있다.
처리조(4)내에는 유지봉(32), (33)의 좌우양측 및 유지봉(32), (33)의 하부측 부근에 각각 헹굼액을 공급하기 위한 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)이 유지봉(32), (33)의 길이방향으로 배설되어 있다.
노즐(5a), (5b)은 예를 들면 안지름 10mm의 헹굼액공급관(750)에 각각 헹굼액을 웨이퍼(W)의 중심부를 향하여 불어내도록 여러 개의 분출공(751)(제46도, 제47도 참조)을 길이방향으로 뚫어서 설치되어 있다.
노즐(6a), (6b)은 헹굼액공급관(760)에 각각 헹굼액을 웨이퍼(W)의 중심부를 향해 분출하기 위한 여러개의 분출공(761)(제46도, 제47도 참조)과, 웨이퍼(W)의 아래쪽을 향하여 헹굼액을 분출하기 위한 여러 개의 분출공(762)(제47도 참조)을 길이방향으로 뚫어서 설치되어 있다.
이들 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)은 처리조(4)의 뒷면벽부를 관통하여 외부의 도시하지 않은 헹굼액공급원에 접속되어 있다
분출공(751, 761, 762)은 모두 웨이퍼유지구(3)에 유지된 웨이퍼의 배열피치와 같은 피치로, 또한 분출공(751, 761, 762)의 배열방향 위치가 웨이퍼(W) 사이의 중심부 위치가 되도록 (단, 웨이퍼(W)군의 전단 및 후단에 앞뒤에 대해서는 절반 피치분만큼 앞뒤로 어긋난 위치가 되도록) 형성되어 있다.
분출공(751, 761, 762)의 구멍지름은 1.0 mm 보다 작으면 충분한 유량을 확보할 수 없고, 또한 2.0 mm를 초과하면 분출 거리가 짧아지기 때문에, 1.0 mm∼2.0 mm 인 것이 바람직하다.
처리조(4)의 위쪽에는 세정액을 처리조(4)내로 공급하기 위한 세정액 공급부(45)가 설치되며, (제47도 참조), 처리조(4)의 저부와 수용조(42)의 사이에는 세정액을 순환하기 위한 순한로(702)가 설치되며, 이 순환로(702)에는 밸브(V71, V73), 필터(F) 및 펌프(P)가 끼워서 장착되어 있다.
또한 수용조(42)에는 헹굼액을 배출한다. 밸브(V72)를 갖춘 배출관(703)이 설치되어 있다. 단 세정액을 처리조(4)내에 공급하려면 순환로(702)의 도중에 세정처리액을 공급하기 위한 공급로를 접속해도 좋다.
다음에 상술한 실시예의 작용에 대해서 설명한다.
먼저 세정액 공급부(45)로부터 세정처리액, 예를 들면 0.5부피(%)불산용액을 처리조(4)내로 공급하여 두고, 밸브(V71, V73)를 열어서 순환여과를 한다. 그리고 웨이퍼척(404)에 의해 예를 들면 50장의 웨이퍼(W)를 카세트로부터 웨이퍼 유지구(3)로 이동교체하고 이 웨이퍼 유지구(3)를 웨이퍼운송수단으로 지지하여 처리조(4)내로 운송하고 웨이퍼(W)를 세정처리액내에 담근다. 이렇게 하여 예를 들면 상기 불산용액에 의해 웨이퍼(W)표면의 산화막을 에칭한다. 이어서 밸브(V71), (V73)를 닫고, 한편 펌프(P)를 정지한다. 이와 동시에 헹굼액공급용노즐(5a), (5b), (6a), (6b)의 각 분출공(751, 761, 762)으로부터 순수를 분출하는 것에 의해 제48도에 도시한 바와 같이 처리조(4)내에 흐름이 산란해지며, 이 산란해진 흐름으로 인해, 처리조(4)내의 액이 교반되면서 세정액이 순수에 의해 치환되어간다. 이 때 밸브(V72)가 열려져 있으며, 처리조(4)에서 흘러넘친 액은 배출관(703)으로부터 밖으로 배출된다.
이렇게 하여 순수에 의해 처리조(4) 내가 치환된 후 일정시간 순수를 노즐(5a), (5b), (6A), (6B)로부터 분출 웨이퍼(W)에 대해 헹굼처리를 한다. 그 후 웨이퍼운송수단에 의해 웨이퍼유지구(3)를 처리조(4)로부터 꺼내고, 다음 세정처리를 하기 위한 웨이퍼 건조조를 운송하여, 예를 들면 증기건조된다. 한편 처리조(4)내의 헹굼액은 도시하지 않은 드레인 관으로부터 배출된다.
상기 실시예에 따르면, 분출공(751), (761)으로부터 웨이퍼(W)의 판면을 따라 그 중심을 향해 순수가 불어내지므로, 웨이퍼(W)의 표면부근의 세정처리액은 균일하게 교반되므로 농도의 편차가 없이 전체 농도가 저하하고, 그 결과 웨이퍼(W) 표면의 에칭량이 장소에 따라 치우치기 않고 균일해지며, 분출공(762)으로부터 웨이퍼(W)의 아래쪽을 향하여 불어내므로 웨이퍼(W)의 아래쪽에 짙은 세정액이 체류하는 것을 방치할 수 있고, 처리조(4) 내가 빨리 순수로 치환된다. 그리고 웨이퍼(W)에 대해서 세정처리, 예를들면, 플루오로화수소산의 농도를 높일 수가 있다. 따라서 에칭시간을 단축할 수 있고, 처리 능력이 높아지며, 지시시간은 단축된다. 이어서, 제49∼제50도를 참조하면서 본 발명의 제8실시형태에 관한 기판세정 장치에 대해 설명한다.
본 실시형태에서는, 처리조(4)의 저부에, 예를 들면, 순수를 공급하기 위한 헹굼액공급관(704)이 접속되며, 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)의 아래쪽에 정류수단(808)이 설치되어 있다. 헹굼액 공급관(704)의 일부는 세정처리액의 순환로 일부를 겸하고 있으며, 제50도에 도시한 밸브(V81), (V83), (V84)에 의해 세정처리액의 순환과 순수의 공급이 교체된다.
정류수단(808)은, 헹굼액 공급관(704)의 공급구에 대향하여 설치된, 예를 들면 공급구와 거의 동일한 지름의 확산판(43)과, 이 확산판(43)의 위쪽에 도시하지 않은 지지다리 등으로 지지되어 설치되며, 처리조(4)의 저면형상에 대응하여 양쪽이 경사진 형상의 정류판(882)으로 구성되어 있다. 정류판(882)은, 앞뒤의 길이가 웨이퍼유지구(3)의 유지봉(31∼33)보다 약간 긴 판상체로, 앞뒤로 평행하게 늘어난 여러개의 통류공인 슬릿(883)을 형성하여 (단, 전후단부는 제외) 구성되어 있다. 정류수단(808)은, 슬릿과 여러개의 둥근구멍 등을 조합시켜 판상체로 형성한 것이나, 동일 또는 다른 정류판(882)을 여러장 간격을 두고 위아래로 겹쳐진 것, 또는 정류판(882)의 양측부근에 앞뒤로 늘어난 수직판을 부설한 것, 또한 확산판(43)을 유지봉(31∼33)과 거의 동일한 길이의 띠모양으로 한 것 등 여러 가지 구성을 할 수 있다.
정류판(882)의 양측 가장자리의 위쪽, 및 중앙의 수평부와 경사부와의 절곡부 위쪽에는, 각각 이것에 접하여 또는 조금 뜬 상태로 제2실시예와 동일한 헹굼액 분출부를 이루는 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)가 설치되어 있다. 한편, 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)은, 제51도에 도시한 바와 같이 정류판(882)와 일체화시켜도 좋다. 이어서, 상기 장치의 동작에 대해 설명한다.
제5a도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼유지구에 웨이퍼(W)를 올려서 처리조(4) 내의 세정처리액에 담그고, 웨이퍼(W)의 세정처리, 예를들면, 웨이퍼(W) 표면의 산화막을 에칭하는 공정까지는 상기 실시예와 동일하지만, 헹굼액으로 세정처리액을 치환하는 공정이 다르다.
즉, 제52b도에 도시한 바와 같이, 우선 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)로부터 웨이퍼(W)의 중심부를 향하여, 또는 노즐(6a), (6b)로부터 웨이퍼(W)의 아래쪽의 정류판(882) 표면을 따라 헹굼액 예를들면 순수를 불어내고, 이것에 의해 처리조(4) 내로 출렁이게 하면서 세정처리액을 순수로 치환해 간다.
그리고 세정처리액의 농도가 웨이퍼(W) 에칭의 균일성을 깨뜨리지 않을 정도의 작은 값이 되었을 때 순수의 분출을 정지하고, 이어서 헹굼액 공급관(704)로부터 처리조(4)의 저부로부터 순수를 공급한다. 헹굼액 공급구로부터 공급된 순수는, 우선 확산판(43)에 의해 확산되며, 정류판(882)에 의해 정류되어 웨이퍼(W) 아래쪽으로부터 상승하고, 그 결과, 세정처리액이 밀려나서 처리조(4) 내가 순수로 바뀌다. 그 후 순수를 헹굼액 공급관(704)으로부터 일정시간 계속 공급하여 헹굼처리를 종료시킨다.
이와같은 실시예 장치에 따르면, 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)를 사용한 경우보다도 헹굼효율이 높아진다. 즉 노즐만으로 헹굼액에 의한 치환을 한 경우에는 처리조(3) 내의 액의 흐름이 흐트러지기 때문에 치환시 요구되는 시간(액의 비저항치가 회복하는 시간)이 비교적 길지만, 세정처리액이 엷어져서 세정처리 속도, 이를테면, 에칭속도가 충분히 작아진 후, 정류수단(808)을 통하여 헹굼액을 치환하면, 그 다음은 빨리 헹굼액으로 바뀐다. 따라서 각 웨이퍼(W)에서 세정처리 이를테면, 에칭을 균일하게 할 수 있고, 더구나 비저항의 회복이 빨라지므로 헹굼처리 전체에 요구되는 시간이 짧아지며, 또한 순수의 소비량도 줄어든다. 그래서 세정처리에 대해서도 고농도액을 사용할 수 있기 때문에 (정류수단만을 사용한 경우는 이미 서술한 바와 같이 고농도의 세정처리액을 사용할 수 없다), 세정처리를 효율좋게 수행할 수 있으며, 그 결과 처리능력이 높아지며, 지시시간(한 웨이퍼가 처리된후, 다음 웨이퍼가 처리되기까지의 시간)도 단축화 된다.
여기서 노즐에 의한 헹굼액 공급으로부터 정류수단을 통한 헹굼액 공급으로의 이행 시간은, 세정처리 후의 농도가 세정처리의 균일성에 영향을 끼치지 않을 정도로 낮아졌을 때이지만, 그 때의 비저항(이 비저항은 농도에 대응함.)은 예를들면, 불산 용액인 경우 0.5∼3.0Ω.cm정도가 바람직하며, 예를들면, 미리 그 비저항 값까지 내려가는 시간을 조절해 두고 시퀀스를 짤 수가 있다.
본 발명은, 농도차에 의해 에칭 균일성에 커다란 영향을 주는 불산 용액으로 산화막이나 폴리실리콘 에칭을 수행하는 경우에 커다란 효과가 있지만, 이뿐만 아니라, 예를들면, 인산용액으로 질화막을 에칭하는 경우나 인산, 초산, 질산의 혼합액에 의해 알루미늄을 에칭하는 경우에도 적용시킬 수 있다.
또, 그밖의 세정처리로서는, APM용액(암모니아+과산화수소수+순수)에 의해 입자를 제거할 경우, HPM 용액(염산+과산화수소수+순수)으로 금속오염을 청정하는 경우, 또는 SPM(황산+과산화수소수)으로 레지스트막의 유기물을 제거하는 경우 등에도 좋다.
한편, 제8실시형태의 장치와 같이 노즐과 정류수단을 조합시킨 세정장치에서는, 약액 농도가 세정처리의 균일성에 그다지 영향을 끼치지 않는 경우에는, 노즐을 사용하지 않고 정류수단을 통한 헹굼액 공급만으로 행굼액을 치환하는 방법을 사용해도 좋다.
여기서 노즐(5a), (5b), (6a), (6b)의 분출공(751), (761)에 대해서 처리조 내를 출렁이게 하여 액을 교반할 수 있는 것이라면 헹굼액의 분출 방향은 한정하지 않지만, 예를들면, 분출 공(751)을 예로써 제53도를 토대로 서술하면, 분출공(751)의 방향 (헹굼액의 분출 방향)은, 웨이퍼(W) 면을 따른 방향 즉, J1에서 J3의 사이인 것이, 액을 균일하게 하는 면에서 바람직하며, 웨이퍼(W)의 중심을 향한 J2의 방향과 J1사이라면 더욱 바람직하며. 웨이퍼(W) 중심을 향한 J2 방향이 더욱 바람직하다.
노즐(5a), (5b), (6a), (6b)는, 제54a도에 도시한 바와 같이, 기단(基端)부를 L자형으로 구부리고, 더욱이 역 L자형으로 구부린 구성으로서 처리조(4)의 상부로부터 밖으로 인출하듯이 해도 좋지만, 제54b도에 도시한 바와 같이, 즉 앞 실시예와 같이 처리조(4)의 벽부를 관통시켜서 밖에서 내부로 배관하듯이 해도 좋으며, 후자의 경우에는, 길이 α 분만큼 처리조(4)의 앞 뒤 길이를 짧게 할 수 있기 때문에 처리조의 용량을 적게할 수 있고, 따라서, 세정처리액이나 헹굼액의 소비량을 줄일 수 있고, 헹굼효율도 높기 때문에 헹굼시간이 단축되며, 처리능력이 향상된다.
노즐(5a) 등을 처리조(4) 벽부를 관릉시킬 경우 시일재(891)를 사용하여 밀봉해도 좋으며, 용접구조를 채용해도 좋다.
또한 노즐(5a) 등은 앞 실시예와 같이 4 개를 사용하지 않고도, 예를들면, 웨이퍼의 좌우양측에 1개씩(합계 2개) 설치해도 좋다.
또한, 헹굼액의 분출 공에 대해서는, 한쪽 노즐(5a)의 분출 공(751)과 다른쪽 노즐(5b)의 분출 공(751)이 길이방향으로 교대로 배열해도 좋다.
본발명에 따르면, 세정처리액에 의한 세정처리와 헹굼액에 의한 헹굼처리를 동일처리조를 사용하여 수행함에 있어서, 세정처리 후 헹굼액 분출부로부터 헹굼액을 분출하여 세정처리를 헹굼액으로 치환하도록 하고 있기 때문에, 균일성 높은 세정처리를 할 수가 있다.
또한 다른 발명에 따르면, 헹굼액 분출부에 정류수단을 설치하고,헹굼액 분출부로부터 헹굼액을 분출하여 세정처리액의 농도가 낮아진후, 정류수단을 통한 헹굼액의 흐름에 의해 헹굼액으로 세정처리액을 치환하고 있기 때문에, 균일성 높은 세정처리를 할 수가 있으며, 더구나 단시간에 헹굼액에 의한 치환을 할 수가 있다.
이어서, 제56도∼제60도를 참조하면서 본발명의 제9실시형태의 장치에 대해 설명한다.
제56도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 유지구(3)는, 한쌍의 단판(930a), (930b)사이에 걸쳐진 제1유지봉(31), 제2유지봉(32) 및 제3유지봉(33)을 갖고 있으며, 단판(930a), (930b)의 상단부에는 각각 수평으로 구부러진 피지지부(934a), (934b)가 형성되어 있다. 유지구 운송수단은 한쌍의 아암(35a), (35b)을 가지며, 웨이퍼 유지구(3)의 피지지부(934a), (934b)의 아래면을 각각 지지하여 이미 서술한 장치(T2)~(T4)내로 운송하도록 구성되어 있다.
여기서 나타내는 웨이퍼 유지구는 본발명의 기판유지구의 한실시예에 상당하는 것이다. 한편 웨이퍼(W)는 완전한 원형상이 아니라 오리엔테이션 플랫이라 불리는 직선 부분 F가 형성되어 있지만, 본 발명은 완전한 원형상의 기판뿐만아니라, 웨이퍼와 같이 일부 깍여있는 기판 까지도 포함하는 것이다.
상기 유지봉(31)∼(33)은, 각각 예를들면, 불소 수지나 석영등으로 이루어지며, 예를들면, 직경15mm의 원주형상으로 성형되어 있다. 단 유지봉(31)∼(33)은 반드시 단면이 원주형상이 아니더라도 좋으며, 또한 이들 전부 동일형상이 아니라도 좋다.
유지봉(31)∼(33)은, 제56도 및 제57도에 도시한 바와같이, 각각 웨이퍼(W)의 바로 아래로부터 약간 오른쪽 위, 웨이퍼(W)의 오른쪽 비스듬한 위 및 웨이퍼(W)의 왼쪽비스듬히 아래에 위치하도록 배치되어 있으며, 각 유지봉(31)∼(33)의 표면에는, 각각 웨이퍼(W)의 주연부를 유지하기 위한 제1유지홈(34a), 제2유지홈(34b) 및 제3유지홈(34c)이 각각 유지봉(31)∼(33)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 예를들면, 50개 형성되어 있다.
각 유지홈(34a~34c)의 위치 관계에 대해서 제57도를 참조하면서 서술한다. 제1유지홈(34a)은, 웨이퍼(W)의 하단(P1)로부터 주연을 따라 도면중 우측상방으로 위치가 변화된 것으로서 하단(P1)의 근방에 위치하고, 하단(P1)과 중심을 이루는 원주각(θ1)이 예를들면, 약 5도가 된다. 또한 제2유지홈(34b)은, 웨이퍼(W)의 도면중 좌단(P2)로부터 주연을 따라 도면증 우측하방으로 변화된 위치로서 좌단(P2)의 근방에 위치하며, 오른쪽 가장자리(P2)와 유지홈(34b)의 중심을 이루는 원주각(θ2)이 예를들면, 약5도가 된다.
제3유지홈(34c)는 웨이퍼(W)의 도면중 오른쪽 가장자리(P3)의 상방측으로 예를들면, 지름 8인치의 경우는 유지홈(34c)의 중심이 라인(H)보다도 예를들면, 15∼18mm상방이 되도록 위치하고 있다.
제1유지홈(34a) 및 제2유지홈(34b)는, 유지홈이 늘어선 방향으로부터 즉, 제57도의 점선화살표 방향에서 보면, 제58a에 도시한 바와같이, 예를들면, 열린각도(θ4)가 60도인 V자형으로 형성되어 있으며, 웨이퍼(W)의 주연부가 이 단면 V자 형상의 유지홈(34a), (34b)의 아래가장자리는, 예를들면, 웨이퍼(W)가 대략 접선방향으로 뻗어 있다.
제3유지홈(34c)는, 제57도의 점선 화살표 방향에서 보면 제58b도에 도시한 바와같이, Y자형상으로 형성되어 있으며, 웨이퍼(W)의 주연부 부근의 면을 앞뒤 양측으로부터 유지함과 동시에 웨이퍼(W)의 주연부에 대해서 웨이퍼(W)의 좌우방향으로 약간 여분γ를 가지도록 형성된 단면자 형상의 홈기부(溝基部)(961)과, 이 흠기부(961)의 개구연에 연속하여 확대 개방하고, 웨이퍼(W)의 주연부를 홈기부(961)내로 안내하기 위한 안내부(962)로 구성되어 있다. 단, 제3의 유지홈(34c)는, 제58c도에 도시한 바와같이, 홈기부(961)가 V자 형상으로 형성되어 있는 형상이나 제58d도에 도시한 바와같이 안내부(962)의 한쪽면 만이 경사진 형상이어도 좋다.
한편 제3유지홈34c의 홈기부(961)의 저연은, 예를들면, 웨이퍼(W)의 드나드는 방향과 같은 방향으로 늘어져 있다.
웨이퍼(W)가 드나드는 웨이퍼유지구(3)의 적재위치의 아래쪽에는, 제59도에 도시한 바와같이, 웨이퍼유지구(3)내의 웨이퍼(W)를 한꺼번에 밀어올리는 밀어올림수단(970)이 설치되어 있다. 이 밀어 올림수단(970)은, 웨이퍼(W)의 우측경사 아래및 좌측경사 아래의 주연부를 각각 유지하는 밀어올림부재(971), (972)와, 이들 밀어올림부재(971), (972)를 승강시키는 승강부(973)을 갗추고 있다.
밀어올림부재(971), (972)는, 유지구(3)의 수용갯수에 따라 예를들면, 50개의 웨이퍼(W)를 한꺼번에 밀어올리도록 50개의 홈이 형성되어있다.
그리고, 카세트(c)로부터 상기 웨이퍼유지구(3)에 웨이퍼를 이동교체하기위한 파지홈(975)가 형성됨과 동시에, 개폐하는 한쌍의 파지부(976), (976)을 갖추며, 밀어올림부재(971), (972)를 통하여 웨이퍼유지구(3)에 대하여 웨이퍼(W)의 드나들게 된다,
한편, 3개의 처리조 T2∼T4는 거의 동일 구조이며, 각 처리조(T2∼T4) 및 그것에 관한 장치구성에 대해 제56도 및 제60도를 참조하면서 간단히 설명한다.
처리조(4)의 저부에는, 헹굼액 예를들면, 순수를 공급하기 위한, 헹굼액 공급관(16)이 접속됨과 동시에, 처리조(4)의 저부와 웨이퍼유지구(3)과의 사이에는, 정류판(44)가 설치되어 있다. 헹굼액공급관(16)은, 약액 순환로(15)의 일부를 겸용하고 있으며, 밸브(V91)를 통하여, 도시하지 않은 예를들면, 순수공급원에 접속되어 있다. 순환로(15)는, 수용조(42)의 저부와 처리조(4)의 저부사이에 설치되어 있다. 이 순환로(15)에는, 밸브(V92), 펌프(P), 필터(F) 및 밸브(V93)가 개설되어있다. 또한, 수용조(42)에는, 헹굼액처리시에 순수를 배출하고, 밸브(V94)를 갖춘 배출관(15a)이 접속되어 있다.
정류판(44)는, 웨이퍼유지구(3)의 유지봉(31∼33)보다도 약간 긴 판상체로, 앞뒤로 평행되게 늘어진 슬릿(44a)이나 앞뒤로 배열된 공부가 형성되어 있다. 헹굼액 공급관(16)의 공급구에 대향하는 위치에는, 공급구와 거의 동일한 지름의 확산판(43)이 설치되어 있다. 또한, 처리조(4)의 상부에는, 웨이퍼척(974)을 방해하지 않는 위치에 세정처리공급부(45)가 설치되어 있다.
실시형태에 관한 기판세정장치의 주요부를 서술하기 전에, 운송계등도 포함한, 장치전체에 대해 제1도를 참조하면서, 간단히 설명하면, 장치전체는, 세정처리 전의 피처리기판 예를들면, 반도체웨이퍼를 카세트 단위로 수용하는 반입부(A)와, 웨이퍼 세정처리가 수행되는 세정처리부(B)와, 세정처리후의 웨이퍼를 카세트단위로 꺼내기위한 반출부(C)의 3개의 존으로 구성되어 있다.
반입부(A)에서는, 예를들면, 25장의 웨이퍼가 수납된 카세트(C)가 외부로부터 카세트운송수단(20)에 의해 대기부(21)에 일단 반입된후, 로더부(22)에 운송되며, 여기서 도면으로는 보이지 않는 웨이퍼척에 의해 카세트(C)내의 웨이퍼가 전용웨이퍼유지구로 이동교체된다.
세정처리부(B)에서는, 반입부(A)와 반출부(C)를 맺는 라인을 따라 예를들면, 3대의 웨이퍼 운송기구(R1∼R3)가 설치되며, 웨이퍼운송기구(R1∼R3)는, 웨이퍼를 유지한 웨이퍼유지구를 장치내로 운송하는 유지구운송수단을 갖추고 있다. 또한, 상기 반입부(A)측으로부터 순서대로, 웨이퍼운송기구(R1)의 유지구운송수단(23)을 세정, 건조하는 세정.건조조(T1), 3개의 처리조(T2~T4), 웨이퍼 운송수단(R3)의 유지구운송수단(24)를 세정, 건조하는 세정. 건조조(T5), 웨이퍼를 증기건조시키는 웨이퍼건조조(T6)가 설치되어 있다.
처리조(T2∼T4)는, 세정처리액에 의해 세정되며, 각각 예를들면, 순수로 헹궈지도록 구성되며, 웨이퍼는 예를들면, 50장을 일괄적으로 후술하는 전용 유지구로 유지되어 웨이퍼운송수단(R1∼R3)에 의해, 순차처리조(T2∼T4)내에서 세정처리가 이루어진다. 세정처리부(B)의 위쪽에는, 상기 웨이퍼척에 의해 웨이퍼가 꺼내진 후, 빈 카세트(C)를 세정, 건조하기위한 세정.건조라인(25) 및 승강기구(26)으로 수행 된다.
여기서 상술한 전용 웨이퍼유지구 및 처리조 장치의 개관을 제2도에 도시하면, 웨이퍼유지구(3)는, 유지구본체(30)에, 웨이퍼(W)의 하단을 유지하는 유지봉(31)과 웨이퍼(W)의 하부양측을 유지하는 유지봉(32, 33)을 설치하여 이루어지며, 이들 유지봉(31∼33)에는, 웨이퍼(W)을 유지하기 위한 유지홈(34)이 소정 피치로 예를들면, 50개 형성되어 있다. 유지구 운송수단은, 웨이퍼유지구(3)의 상부에서 앞뒤로 각각 수평으로 구부러진 피지지부(30a), (30b)의 아래면을 각각 지지하는 한쌍의 아암(35a), (35b)으로 이루어진다.
Claims (26)
- 세정처리 되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조내에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과, 상기 처리조로 부터 흘러 넘치는 세정액을 다시 처리조내로 되돌리는 제1유로와, 헹굼액을 공급하는 헹굼액 공급원과, 헹굼액이 흐르는 제2유로와, 상기 제1 및 제2유로 각각에 연결되는 한편, 상기 처리조 저부에도 연결되는 공용유로와, 상기 제1유로에 설치된 제1밸브와, 상기 제2유로에 설치된 제2밸브와, 상기 제1유로에서 분기하여 세정액을 배출하는 배출 유로와, 이 배출유로에 설치된 제3밸브와, 상기 제1, 제2 및 제3밸브의 각 동작을 제어하는 제어부를 구비한, 여러개의 기판을 일괄 세정처리하는 기판 세정장치로서, 상기 제1밸브는, 상기 제1유로를 개폐하는 제1밸브체와, 상기 제1유로와 병렬로 설치되고, 상기 제1유로 보다도 지름이 짧은 제3유로와, 이 제3유로를 개폐하는 제2밸브체를 가지며, 상기 제1밸브의 제1밸브체를 열고, 상기 제2밸브체를 닫고, 상기 제3밸브도 닫는 것에 의해, 세정액을 처리조내로 유입시키고, 한편, 상기 제1밸브의 제1밸브체를 닫고, 상기 제2밸브체를 열고, 상기 제3밸브를 여는 것에 의해, 헹굼액을 처리조내로 유입시킴과 동시에, 제1 및 제3유로내에 체류하는 세정액을 헹굼액과 함께 상기 배출유로를 통하여 배출시기는 것을 특징으로 하는 기판세정 장치.
- 제1항에 있어서, 더욱이 상기 제어부에 의해 동작을 제어하며, 상기 제1 및 제3밸브중, 적어도 한쪽의 유량을 조정하는 유량조정수단을 구비하며, 헹굼처리시에는 상기 제어부에 의해 제1 및 제3의 밸브를 전부 열고, 제1 및 제3밸브중, 적어도 한쪽의 유로를 좁히고, 제1 및 제3유로내에 체류하는 세정액을 헹굼액과 함께 상기 배출 유로를 통하여 배출하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1밸브의 제1밸브체를 닫은 경우라 하더라도, 상기 제1유로는 상기 배출유로에 연통해 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1유로와 공용유로와의 연통부분으로부터 상기 제1유로와 배출유로와의 연통부분까지의 적어도 일부는, 처리조내로의 헹굼액의 공급에 지장이 없을 정도로 가는 유로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1유로와 공용유로와의 연통부분으로부터 상기 제1밸브의 제1밸브체까지의 제1유로의 길이는, 제1유로의 내경보다도 짧은 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 더욱이, 상기 제1밸브의 상류측에서 상기 제1유로에 연통하는 다른 제2배출유로를 가지는 것을 특징으로 하는 장치
- 세정처리 되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조내에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과, 상기 처리조로부터 흘러넘치는 세정액을 다시 처리조내로 되돌리는 제1유로와, 헹굼액을 공급하는 헹굼액 공급원과, 헹굼액이 흐르는 제2유로와, 상기 제1 및 제2유로 각각에 연결되고, 또한 상기 처리조 저부에도 연결되는 공용유로와, 상기 제1유로에 설치된 제1밸브와, 상기 제1 및 제2유로와 상기 공용유로의 연결부분에 설치된 제2밸브와, 상기 제1유로로부터 분기하여 세정액을 배출하는 배출유로와, 이 배출유로에 설치된 제3밸브와, 상기 제1, 제2 및 제3밸브의 각동작을 제어하는 제어부를 구비하며, 상기 제1밸브는, 제1유로를 개폐하는 제1밸브체와, 제1유로와 병렬로 설치되어 제1유로보다도 지름이 짧은 제3유로와, 이 제3유로를 개폐하는 제2밸브체를 가지며, 상기 제2밸브는, 제1 및 제2유로, 및 공용 유로 각각을 형성하는 각 배관에 접속되는 접속배관과, 제1유로를 개폐하는 제3밸브체를 갖는 것을 특징으로 하는 여러개의 기판을 일괄적으로 세정처리하는 기판세정장치.
- 제1항에 있어서, 세정액으로서, 불산수용액, 암모니아/과산화수소의 혼합수용액, 또는, 염산/과산화수소의 혼합수용액중 어느 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 헹굼액으로서, 비저항치가 18MΩ.cm이상의 순수를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제7항에 있어서, 세정액으로서, 불산수용액, 암모니아/과산화수소의 혼합수용액 또는 염산/과산화수소의 혼합수용액중 어느 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제7항에 있어서, 헹굼액으로서, 비저항치가 18MΩ.cm이상의 순수를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치
- 세정처리되어야 할 여러개의 기판이 수용되는 처리조와, 이 처리조에 세정액을 공급하는 세정액 공급원과, 세정액을 처리조로부터 배출하는 세정액 배출부와, 이 세정액 배출부에 의해 처리조내의 세정액을 배출한 후에, 처리조의 상방으로부터 헹굼액을 신속하게 공급하기 위한 제1헹굼액 공급부와, 이 제1헹굼액 공급부에 의해 헹굼액이 처리조내에 공급된 후에, 처리조내에 새로운 헹굼액을 공급하기 위한 제2헹굼액 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
- 제12항에 있어서, 더욱이, 헹굼액을 처리조로부터 배출하는 헹굼액 배출부와, 헹굼액을 처리조로부터 배출한 후에, 상기 회수용기내의 세정액을 처리조로 되돌리는 세정반송수단을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 제1헹굼액 공급부는, 처리조보다도 높은 위치에 설치된 헹굼액용기와, 이 헹굼액용기의 하부로 연통되는 헹굼액유로와, 이 헹굼액유로를 개폐하는 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
- (a) 세정액을 처리조내로 유입하는 공정과,(b) 여러개의 기판을 처리조내의 세정액속에 침적시켜 세정처리를 하는 공정과,(c) 세정액을 처리조에서 신속하게 배출하고, 배출한 세정액을 처리조 밖으로 일시보관하는 공정과,(d) 헹굼액을 처리조내로 신속하게 공급하고, 처리조속에서 세정액을 헹굼액으로 치환하는 공정과,(e) 헹굼액을 처리조속으로 부터 신속하게 배출하는 공정과,(f) 일시보관한 세정액을 여과한 후, 처리조내로 되돌리는 공정을 갖추고, 상기 공정(c)에 있어서 기판의 일부가 세정액 표면위로 노출된 시점으로부터, 상기 공정(d)에 있어서 헹굼액을 처리조내로 공급하여 기판의 전부가 헹굼액속에 가라앉을 때까지의 시간이 10초 이내인 것을 특징으로 하는 기판세정방법.
- 제15항에 있어서, 세정액으로서, 불산수용액, 암모니아/과산화수소의 혼합수용액, 또는 염산/과산화수소의 혼합수용액중 어느 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서, 헹굼액으로서, 비저항치가 18MΩ.cm이상의 순수를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로 부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄 세정처리하는 기판세정 장치로서, 카세트내의 배열 피치 간격보다 좁은 피치간격으로 기판을 유지하기 위한 여러개의 유지홈이 형성된 유지구와, 카세트로부터 기판을 꺼내어 상기 유지구로 이동 적재하는 이동적재수단과, 기판을 받아들이고, 기판을 세정액으로 세정하고, 이어서 헹굼액으로 기판을 헹굼처리하는 처리조와, 이 처리조내로 세정액을 공급하는 세정액 공급부와, 기판을 유지한 유지구를 처리조로 운송하고, 유지구와 함께 기판을 세정액 속에 담그는 유지구 운송수단을 구비하고, 기판을 세정액으로 세정처리한 후, 헹굼액을 상기 헹굼액 공급부로부터 처리조내로 도입하여, 처리조내를 세정액으로부터 헹굼액으로 치환하는 것을 특징으로 하는 기판세정 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 유지구의 유지홈의 피치간격은 2mm이상인 것을 특징으로 하는 장치.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄세정처리하는 기판 세정방법으로서,(a) 카세트내의 배열 피치 간격보다 좁은 피치간격으로 여러개의 기판을 유지구로 이동교체하는 공정과,(b) 처리조내로 세정액을 공급하는 공정과.(c) 기판을 유지한 유지구를 처리조로 운반하는 공정과,(d) 유지구와 더불어 기판을 처리조의 세정액속으로 담그고, 기판을 세정 처리하는 공정과,(e) 기판을 세정액으로 세정처리한 후, 헹굼액을 처리조내로 도입시켜 처리조내의 세정액을 헹굼액으로 치환하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판세정 방법.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄 세정처리하는 기판세정방법으로서,(a) 카세트내의 기판을 일괄적으로 잡는 제1 및 제2파지수단과, 각 파지수단이 잡을 수 있는 기판의 갯수의 정수배의 기판을 유지할 수 있는 중간유지부를 준비하는 공정과,(b) 카세트 내의 배열 피치 간격으로 기판을 카세트로부터 중간유지부로 제1파지수단에 의해 이동교체하는 제1이동교체공정과,(C) 제1파지수단과 중간 유지부를, 상기 제1이동교체 공정시의 상대 위치로부터, 기판 배열 방향으로 카세트내 배열 피치 간격의 m/n 배 (n은 2이상의 정수, m은 1이상의 정수)만큼 어긋난 위치에 상대적으로 이동시기는 이동공정과,(d) 중간 유지부로부터 기판을 기판 배열 피치 간격의 1/n배의 피치 간격으로 제2파지수단에 의해 처리조내의 유기부재로 이동 교체하는 제2이동 교체 공정을 구비하며, 상기 제1이동교체 공정(b)과 이동 공정(c)을 반복하여, 제1이동교체 공정(b)을 n회 수행함으로써 상기 중간유지부에 카세트내 배열 피치 간격의 1/n배 피치 간격으로 기판을 유지시키고, 상기 제2파지수단에 의해 중간 유지부로부터 기판을 들어올려 이들의 기판을 처리조내의 유지부재로 일괄 이동 적재하는 것을 특징으로 하는 기판세정 방법.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을 카세트로 부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄 세정처리하는 기판세정장치로서, 카세트내의 기판의 배열 피치 간격의 1/n (n은 2이상의 정수)배의 피치간격으로 기판을 유지하도록 유지홈이 형성된 중간유지부와, 카세트내의 기판을 밀어올리는 밀어올림수단과, 기판의 주연부를 파지하기 위한 파지홈이 카세트내 배열피치 간격과 동일하게 형성되는 것과 동시에, 서로 인접하는 파지홈 사이에는, 중간유지부에 유지되어 있는 기판과의 간섭을 피하기 위한 절결부가 형성되며, 상기 밀어올림수단으로 밀어올려진 기판을 파지하여 상기 중간유지부에 n회 이동적재하기 위한, 제1파지수단과, 상기 중간유지부를, 전회의 이동교체시에 있어서의 제1교체수단과의 상대위치에 대하여, 그 유지홈의 배열 피치간격의 m (m은 1이상의 정수)배 만큼 어긋난 위치에 상대적으로 이동 적재시키기 위한 이동부와, 기판을 상기 카세트내 배열피치 간격의 1/n배의 피치간격으로 유지되도록 처리조내에 설치된 유지부재와, 상기 중간유지부에 유지된 기판을 상기 카세트내 배열피치간격의 1/n배의 피치간격으로 파지하여 처리조내의 상기 유지부재로 이동적재하기 위한 제2파지수단을 구비하고, 상기 제1파지수단에 의해 기판을 상기 중간유지부에 n회 이동적재하고, 상기 제2의 파지수단에 의해 상기 중간유지부로부터 기판을 들어올리고, 이들의 기판을 처리조내의 유지부재에 일괄 이동 적재하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄세정처리하는 기판 세정방법으로서,(a) 카세트내의 기판을 일괄적으로 잡는 파지수단과, 이 파지수단으로부터 기판을 받아들여 유지하는 유지구를 준비하는 공정,(b) 카세트내의 배열 피치 간격으로 기판을 파지수단에 의해 카세트로부터 상기 유지구로 이동교체하는 공정과,(c) 상기 파지수단과 유지구를, 상기 이동교체 공정시의 상대위치로부터, 기판 배열 방향으로 카세트내 배열 피치 간격의 m/n 배 (n은 2이상의 정수, m은 1이상의 정수) 만큼 어긋난 위치로 상대적으로 이동시기는 이동공정과,상기 이동교체 공정(b)과 이동 공정(c)를 반복하여, 이동교체 공정(b)을 n회 수행함으로써 유지구에 카세트내 배열 피치 간격의 1/n배의 피치 간격으로 기판을 유지시키고, 기판을 유지한 유지구를 처리조내로 반입하고, 유지구와 함께 기판을 세정액 속에 담그는 것을 특징으로 하는 기판세정방법.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄 세정처리하는 기판세정장치로서, 카세트내의 기판의 배열 피치 간격의 1/n (n은 2이상의 정수)배의 피치간격으로 기판을 유지하도록 유지홈이 형성된 유지부와, 카세트내의 기판을 밀어올리는 밀어올림수단과, 기판의 주연부를 파지하기 위한 파지홈이 카세트내 배열피치 간격과 동일하게 형성되는 것과 동시에, 서로 인접하는 파지홈 사이에는, 상기 유지부에 유지되어 있는 기판과의 간섭을 피하기위한 절결부가 형성되며, 상기 밀어올림수단으로 밀어올려진 기판을 파지하여 상기 중간유지부에 n회 이동적재하기 위한, 파지수단과, 상기 유지부를, 1회전의 이동교체시의 상기 교체수단과의 상대위치에 대하여, 그 유지홈의 배열 피치간격의 m (m은 1이상의 정수)배 만큼 어긋난 위치에 상대적으로 이동적재시키기 위한 이동부와, 기판을 유지한 유지구를 상기 처리조내로 운송하는 운송수단을 갖추며, 상기 파지수단에 의해 기판을 상기 유지구로 n회 이동적재하는 것을 특징으로 하는 기판세정 장치.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄세정처리하는 기판세정장치로서, 카세트내의 기판의 배열 피치 간격의 1/n (n은 2이상의 정수)배의 피치간격으로 기판을 유지하도록 유지홈이 형성된 승강이 자유로운 중간유지부와, 카세트내의 기판의 배열 피치 간격의 1/n (n은 2이상의 정수)배의 피치간격으로 기판을 유지하도록 유지홈이 형성됨과 동시에 상기 중간유지부의 통과공간이 형성되고, 상기 중간 유지부의 하강에 의해 이 중간 유지부 위의 기판이 수수되는 유지부와, 카세트내의 기판을 밀어올리는 밀어올림수단과, 기판의 주연부를 파지하기 위한 파지홈이 카세트내 배열피치 간격과 동일하게 형성되는 것과 동시에, 서로 인접하는 파지홈 사이에는, 중간유지부에 유지되어 있는 기판과의 간섭을 피하기 위한 절결부가 형성되며, 상기 밀어올림수단으로 밀어올려진 기판을 파지하여 상기 중간유지부에 n회 이동적재하기 위한 파지수단과, 상기 중간유지부를, 1회 전단계의 이동교체시의 제1교체수단과의 상대위치에 대하여, 그 유지홈의 배열 피치간격의 m (m은 1이상의 정수)배 만큼 어긋난 위치에 상대적으로 이동적재시키기 위한 이동부와, 기판을 유지한 유지구를 상기 처리조내로 운송하는 운송수단을 구비하며, 파지수단에 의해 기판을 상기 중간유지부로 n회 이동 적재하는 것을 특징으로 하는 기판세정 장치.
- 카세트내에 실질적으로 등피치간격으로 배열된 여러개의 기판을, 카세트로부터 꺼내고, 처리조로 운송하고, 처리조내에서 일괄 세정처리하는 기판세정장치로서, 카세트내의 기판의 배열 피치 간격의 1/n (n은 2이상의 정수)배의 피치간격으로 기판을 유지하도록 유지홈이 형성된 유지수단과, 카세트내의 기판을 밀어올리는 밀어올림수단과, 기판의 주연부를 파지하기 위한 파지홈이 카세트 배열피치 간격과 동일하게 형성되는 것과 동시에, 서로 인접하는 파지홈 사이에는, 중간유지부에 유지되어 있는 기판과의 간섭을 피하기위한 절결부가 형성되며, 상기 밀어올림수단으로 밀어올려진 기판을 파지하여 상기 중간유지부에 n회 이동적재하기 위한, 파지수단과, 상기 유지수단을, 1회 전단계의 이동교체시의 상기 교체수단과의 상대위치에 대하여, 그 유지홈의 배열 피치간격의 m (m은 1이상의 정수)배 만큼 어긋난 위치에 상대적으로 이동 적재시키기 위한 이동부를 구비하며, 상기 파지수단에 의해 기판을 상기 유지수단에 n회 이동 적재하는 것을 특징으로 하는 기판세정 장치.
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