KR20030071649A - 액처리장치 및 액처리방법 - Google Patents

액처리장치 및 액처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 액처리장치 및 액처리방법에 관한 것으로 세정처리장치(1)는 복수의 웨이퍼(W)가 일정피치(노멀 피치)로 수용되어 있는 후프(F)를 재치하는 후프 반입출부(2)와, 노멀 피치 반분의 피치(하프 피치)로 복수의 웨이퍼(W)를 대략 평행하게 유지가능한 로터(34)와, 후프(F)와 로터(34)간에서 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송장치(11) 및 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b) 및 웨이퍼 승강기구(40)와, 로터(34)를 회전시키는 모터(31)와 로터(34)를 수용하는 외측 챔버(71a) 및 내측 챔버(71b)와, 웨이퍼(W)에 세정액을 공급하는 세정액토출노즐(53 ·55)을 구비한다. 로터(34)에 1유지 피치마다 또는 복수유지피치의 임의의 피치로 웨이퍼(W)를 유지하고, 세정처리를 하고, 2개의 용기에 수용되어 있는 기판을 1배치로 처리할 수 있는 기술을 제시한다.

Description

액처리장치 및 액처리방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS AND LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼와 LDC기판 등의 각종 기판에 대해 소정 액처리를 실시하는 액처리장치 및 액처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라 한다.)를 소정의 약액과 순수 등의 처리액에 의해 처리하고, 웨이퍼에서 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 오염물과 유기물, 산화막을 제거하는 웨이퍼 액처리장치가 사용되고 있다.
예를 들면, 웨이퍼 액처리장치로서 복수매의 웨이퍼를 액처리실에 수용하여 배치식으로 처리하는 것이 알려져 있다. 이러한 장치에서는 웨이퍼를 캐리어(웨이퍼 수용용기) 단위로 처리하는 것이 일반적이다. 캐리어에는 일정한 배열피치로 소정매수, 예를 들면 25매의 웨이퍼가 대략 평행하게 수용되어 있기 때문에, 우선 캐리어에서 이들 웨이퍼를 한번에 반출하여 로터로 이동하고, 이어서 웨이퍼를 유지한 로터를 회전시키면서 웨이퍼에 처리액을 공급하므로써, 웨이퍼의 액처리가 이루어지고 있다. 이 경우에 로터에 유지되는 웨이퍼의 유지피치는 캐리어에 있어서 웨이퍼의 배열피치와 동일하다.
그러나, 이러한 종래의 액처리방법에서는 1배치에서 처리할 수 있는 웨이퍼는 캐리어 1개분에 한정되어 버리기 때문에 스루 풋을 올리는 것이 곤란하다.그래서, 예를 들면 캐리어 2개분의 웨이퍼를 로터에 유지시켜서 1배치에서 처리하는 것을 생각할 수 있지만, 이 경우에, 캐리어에 있어서 웨이퍼의 배열피치와 동일한 피치로 2개의 캐리어에 수용된 웨이퍼를 한번에 로터에 유지시키면, 로터의 대형화와 로터를 수용하는 챔버의 대형화, 그에 동반하는 처리액 사용량의 증대 등의 여러가지 문제가 발생한다.
종래, 웨이퍼를 회전시키는 일 없이 탱크 등에 저류된 처리액에 웨이퍼를 침지시키고 액처리를 행하는 장치의 경우에는 캐리어에 있어서 배열피치의 반분의 피치로 웨이퍼를 유지하여 액처리하는 장치가 알려져 있다. 그러나, 웨이퍼를 회전시키면서 액처리를 하는 경우에는, 캐리어에 있어서 배열피치의 반분의 피치로 로터에 웨이퍼를 유지하여 액처리하는 것은 알려져 있지 않다.
또, 2개의 캐리어에 수용된 웨이퍼의 처리를 1배치로 하는 경우에는 웨이퍼가 수용된 캐리어의 반송을 효율적으로 행하지 않으면, 결과적으로 액처리의 스루 풋이 올라가도, 캐리어의 반송을 포함한 전체적인 스루 풋을 올리는 것은 곤란하다.
더구나 종래의 액처리방법에서는 캐리어에서 한번에 웨이퍼를 반출하여 로터로 전환하기 때문에, 로터에 있어서 웨이퍼의 유지피치는 항상 일정하고 임의의 유지피치로 로터에 웨이퍼를 유지시켜서 액처리를 하는 것은 불가능했다. 또한, 종래의 액처리방법에서는 캐리어 단위로 웨이퍼를 처리하고 있었기 때문에, 예를 들면복수의 캐리어에서 임의의 웨이퍼를 반출하여 이것을 1배치로 처리하는 것은 불가능했다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 2개의 용기에 수용되어 있는 기판을 1배치로 처리할 수 있는 기판회전식 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 본 발명은 스루 풋을 높인 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 임의의 유지피치로 기판을 유지한 상태에서 액처리를 할 수 있는 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 1배치로 처리하는 기판의 편성을 복수의 용기로 수용된 기판에서 소정의 기판을 빼내므로써 임의로 구성할 수 있는 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1항 기재의 발명은, 복수의 기판을 회전시키면서 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 액처리장치에 있어서, 복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에서 수용되어 있는 용기를 재치하는 용기재치부와, 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 기판유지수단과, 상기 용기재치부에 재치된 용기와 상기 기판유지수단 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 상기 기판유지수단을 회전시키는 회전수단과, 상기 기판유지수단을 수용가능한 챔버와, 상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급수단을 구비하고, 상기 기판유지수단에 임의의 피치로 기판이 유지되고 상기 기판의 액처리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 2항에 기재한 발명은, 상기 기판반송수단은 상기 용기재치부에 재치된 용기에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인수하고, 유지된 기판을 1매씩 대략 수평자세로 반송하는 제 1 기판반송장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3항에 기재한 발명은, 상기 용기에 있어서 기판배열 피치보다 작은 유지피치이고, 상기 용기 2개분에 수용된 기판을 한번에 대략 평행하게 유지가능하고, 유지된 기판을 대략 수평자세와 대략 수직자세 사이에서 변환가능한 기판자세 변환수단을 더 구비하고, 상기 기판반송수단은 상기 용기재치부에 재치된 용기 및 상기 기판자세 변환수단에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인수하고, 상기 용기와 상기 기판자세 변환수단과 상기 기판유지수단간에서 기판을 대략 수직자세로 인수하는 제 2 기판반송장치를 갖고, 상기 기판유지수단은 상기 기판자세 변환수단에 대략 수직자세로 유지된 복수의 기판 상태를 유지한 채 상기 복수의 기판을 유지가능한 것을 특징으로 한다.
청구항 4항에 기재한 발명은, 상기 제 1 기판반송장치는 상기 용기재치부에 재치된 용기에서 미추리된 기판을 반출하고 상기 기판자세 변환수단으로 인수하는 미처리기판 반송용 피크와, 상기 기판자세 변환수단에서 처리를 마친 기판을 받아 상기 용기재치부에 대치된 용기의 소정위치에 수용하는 처리를 마친 기판반송용 피크를 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재한 발명은 상기 기판자세 변환수단은 액처리전의 기판을 유지하는 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 설치된제 1 기판유지암과 상기 제 1 기판유지암에 유지된 기판이 대략 수평자세와 대략 수직자세간에서 변환되도록 상기 제 1 기판유지암을 회전이동하는 제 1 암회전이동기구를 갖는 미처리기판 유지변환기구와, 액처리후의 기판을 유지하는 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 설치된 제 2 기판유지암과, 상기 제 2 기판유지암에 유지된 기판이 대략 수평자세와 대략 수직자세간에서 변환되도록 상기 제 2 기판유지암을 회전이동하는 제 2 암회전기구를 갖는 기처리기판 유지 변환기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청거항 6에 기재한 발명은 미처리기판 유지변환기구는 상기 제 1 기판 유지암과 상기 제 1 기판반송기구 사이에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치와, 상기 제 1 기판유지암과 상기 제 2 기판 반송장치간에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치간에서 상기 제 1 기판유지암을 이동시키는 제 1 암이동기구를 더 구비하고, 상기 기처리기판 유지변환기구는 상기 제 2 기판유지암과 상기 제 1 기판반송장치 사이에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치와, 상기 제 2 기판유지암과 상기 제 2 기판반송장치 사이에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치 사이에서 상기 제 2 기판유지암을 이동시키는 제 2 암 이동기구를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재한 발명은 상기 제 1 기판유지암 및 상기 제 2 기판유지암은 각각 상기 용기 1개에 수용가능한 기판의 매수와 같은 수의 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 피치로 형성된 제 1 홈군 및 제 2 홈군을 갖고, 상기 제 1 홈군과 상기 제 2 홈군 사이의 피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치와동일한 것을 특징으로 한다.
청구항 8항에 기재한 발명은, 상기 제 1 기판유지암과 상기 제 2 기판유지암은 각각, 유지한 기판을 대략 수직자세에서 대략 수평자세로 변환할 때에, 유지한 기판이 수평방향으로 튀어나가지 않도록 기판의 움직임을 억제하는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9항에 기재한 발명은, 상기 제 2 기판반송장치는, 상기 제 1 기판유지암에 유지된 미처리 기판을 수취하여 상기 기판유지수단으로 인수하는 미처리기판 고정유지부와 상기 기판유지수단에서 액처리를 마친 기판을 수취하여 상기 제 2 기판유지암에 안수하는 기처리기판 고정유지부를 갖는 제 3 기판유지암을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 10항에 기재한 발명은, 상기 용기재치부에 재치된 복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 반출하고 상기 기판자세변환수단으로 옮겨서 1배치를 형성하고, 또한, 액처리 후의 각 기판을 본래의 용기의 본래의 슬롯으로 되돌리도록 상기 제 1 기판반송장치를 제어하는 반송제어장치를 더 구비하고, 1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 11항에 기재한 발명은, 복수의 기판에 처리액을 공급하여 배치식으로 액처리를 하는 액처리장치에 있어서, 복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에서 수용되어 있는 용기를 재치하는 용기재치부와, 복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 기판유지수단과, 상기 용기재치부에 재치된 용기와 상기 기판유지수단 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 상기 기판유지수단을 수용가능한 챔버와,상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급수단과, 상기 용기 재치부에 재치된 복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 반출하고 상기 기판유지수단으로 옮겨서 1배치를 형성하고, 또한, 액처리 후의 각 기판을 본래의 용기의 본래의 슬롯에 되돌리도록 상기 기판반송수단을 제어하는 반송제어장치를 구비하고, 1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 12항에 기재한 발명은, 상기 기판유지수단은 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 것을 특징으로 한다.
청구항 13항에 기재한 발명은 상기 기판유지수단을 회전시키는 회전수단을 더 구비하고, 상기 기판유지수단을 회전시키면서 상기 처리액 공급수단에서 소정의 처리액이 상기 기판유지수단에 유지된 기판에 공급되는 것을 특징으로 한다.
청구항 14항에 기재한 발명은 상기 기판반송수단은 상기 용기재치부에 재치된 용기에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인수하고, 유지된 기판을 1매씩 대략 수평자세로 반송하는 제 1 기판반송장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 15항에 기재한 발명은 상기 챔버는 상기 기판유지수단을 수용가능한 대략 원통형 형상을 갖고, 그 한쪽의 단면에 상기 기판유지수단이 진입 퇴출가능한 창부가 설치된 외측 챔버와, 상기 외측 챔버내와 상기 외측 챔버 바깥으로 슬라이드가 자유롭고, 상기 외측챔버내에 수용된 상태에서 상기 기판유지수단을 그 내부에 수용가능한 대략 원통형 내측 챔버를 갖고, 상기 내측 챔버는 상기 외측 챔버에있어서 상기 창부가 설치되어 있지않은 다른 쪽 단면에서 진입퇴출이 가능하고 상기 기판유지수단을 상기 외측 챔버에 대해 진입퇴출시키는 유지수단 이동기구와, 상기 기팥유지수단이 상기 외측 챔버내에 수용되었을 때에 상기 창부를 폐색하는 개체를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 16항에 기재한 발명은 상기 유지피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치의 반분의 피치인 것을 특징으로 한다.
청구항 17항에 기재한 발명은, 복수의 기판을 회전시키면서 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하고 배치식으로 액처리하는 액처리방법에 있어서, 복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에서 수용되어 있는 용기에서 기판을 1매씩 반출하고, 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 기판을 유지할 수 있는 기판유지수단에 임의의 피치로 유지시키는 공정과, 소정수의 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하는 공정과, 상기 챔버내에 수용된 기판을 회전시키면서, 상기 기판에 처리액을 공급하고 액처리를 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 18항에 기재한 발명은, 복수의 기판에 처리액을 공급하고 배치식으로 액처리를 하는 액처리방법에 있어서, 복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 빼내고 소정의 유지피치에서 기판을 유지할 수 있는 기판유지수단으로 유지시키고 1배치를 형성하는 공정과, 상기 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하는 공정과, 상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정과, 액처리 종료된 각 기판을 각각의 본애의 용기의 본래의 슬롯으로 되돌리는공정을 갖고, 1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경하여 기판의 액처리를 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 19항에 기재한 발명은, 상기 기판유지수단에 있어서 기판의 유지피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 것을 특징으로 한다.
청구항 20항에 기재한 발명은 상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하고액처리를 하는 공정은, 상기 기판을 회전시켜서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 21항에 기재한 발명은 복수의 기판을 회전시키는 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하고 배치식으로 액처리를 하는 액처리방법에 있어서, 복수의 기판이 대략 수평자세로 상하방향으로 소정간격으로 수용된 제 1 용기에서 기판을 1매씩 반출하여 소정매수의 기판을 상하방향으로 일정한 유지피치로 대략 평행하게 유지할 수 있는 제 1 기판유지부로 유지시킨 후에 복수의 기판이 대략 수평자세로 상하방향으로 소정간격으로 수용된 제 2 용기에서 기판을 1매씩 반출하여 소정매수의 기판을 상하방향으로 일정한 유지피치로 대략 평행하게 유지할 수 있는 제 2 기판유지부로 유지시키는 구성과, 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부로 유지된 기판을 대략 수직자세로 변환하는 공정과, 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에 유지된 대략 수직자세의 기판을 기판유지수단으로 이동재치하는 공정과, 상기 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하여 상기 기판유지수단을 회전시키면서, 상기 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정과, 액처리가 종료된 기판을 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부로 이동재치하는 공정과, 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부로 유지된 기판을 대략 수평자세로 변환하는 공정과, 상기 제 1 기판유지부에 유지된 기판을 상기 제 1 용기로 되돌린 후에 상기 제 2 기판유지부에 유지된 기판을 상기 제 2 용기로 되돌리는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 22항에 기재한 발명은 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에는 각각 상기 제 1 용기 및 상기 제 2 용기에 있어서 기판배열피치의 반분의 유지피치에서 기판이 유지되는 것을 특징으로 한다.
청구항 23항에 기재한 발명은 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부가 기판을 대략 수평자세로 유지할 수 있는 상태에 있어서, 상기 제 1 기판유지부는 상기 제 2 기판유지부의 위측에 위치하고, 상기 제 1 용기 및 상기 제 2 용기에 액세스하는 반송피크가 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부의 간격에 삽입가능하도록 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부의 간격폭은 상기 용기의 기판배열피치와 동일하고, 상기 반송피크는 상기 제 1 기판유지부에 대해 위에서 아래를 향해서만 순차적으로 기판을 반입하고, 역으로 아래에서 위를 향해서만 순차적으로 기판을 반출하고, 상기 제 2 기판유지부에 대해서도 위에서 아래를 향해서만 순차적으로 기판을 반입하고 반대로 아래에서 위를 향해서만 순차적으로 기판을 반출하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 것과 같이 액처리장치 및 액처리방법에 따르면, 2개의 용기에 수용되어 있는 기판을 1배치로 처리할 수 있기 때문에, 스루 풋을 높일 수 있다. 액처리시에는 기판은 용기의 기판배열피치보다 작은 유지피치로 기판유지수단에 유지되기 때문에 기판유지수단 등의 대형화가 방지된다. 또, 기판유지수단에복수의 기판을 임의의 피치로 유지시킨 상태에서 액처리를 할 수 있다. 이에 의해 예를 들면, 처리액의 점도가 높기 때문에 기판간에 처리액이 들어가기 어려운 경우에는 기판을 유지하는 피치를 퍼지게 하는 등으로 하여 대처할 수 있게 된다. 또한, 1배치로 처리하는 기판의 편성을 복수의 용기에 수용된 기판에서 소정의 기판을 빼내므로써 임의로 구성할 수 있다. 이에 의해 예를 들면, 어떤 처리액에서 처리해야 할 기판이 복수의 용기로 나뉘어져 수용되어 있는 경우에 이들 복수의 용기에서 필요한 기판만을 떼어내어 한번에 그 처리액으로 액처리할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 관한 세정처리장치의 개략 구조를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 세정처리장치의 개략구조를 도시하는 측면도이다.
도 3은 웨이퍼자세변환장치의 개략구조를 도시하는 사시도이다.
도 4는 웨이퍼자세변환장치가 구비하는 웨이퍼유지암의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 5A, 도 5B, 도 5C, 도 5D, 도 5F는 웨이퍼자세변환장치의 동작형태를 도시하는 설명도이다.
도 6은 외측 챔버에 로터를 진입시킨 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 외측 챔버에 로터를 진입시킨 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시하는 세정처리장치에 의한 웨이퍼의 세정처리방법의 한 형태를 도시하는 설명도(플로차트)이다.
도 9는 도 1에 도시하는 세정처리장치에 의한 웨이퍼의 세정처리방법의 다른 형태를 도시하는 설명도(플로차트)이다.
도 10은 본 발명에 관한 다른 세정처리장치의 개략구조를 도시하는 평면도이다.
도 11A, 도 11B, 도 11C, 도 11D, 도 11E, 도 11F는 웨이퍼자세변환장치의 다른 동작형태를 도시하는 설명도이다.
도 12는 도 10에 도시하는 세정처리장치에 의한 웨이퍼의 세정처리방법의 한 형태를 도시하는 설명도(플로차트)이다.
도 13은 본 발명에 관한 또 다른 세정처리장치의 개략구조를 도시하는 평면도이다.
도 14A, 도 14B는 웨이퍼자세변환장치가 구비하는 웨이퍼유지암의 다른 구조를 도시하는 측면도이다.
도 15는 세정처리장치에 이용되는 다른 웨이퍼자세변환장치의 개략구조를 도시하는 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 세정처리장치 2 : 후프 반입출부
2a, 2b, 2c, 2d : 후프 스테이지 3 : 웨이퍼 반송유닛
4 : 세정처리유닛 5 : 전원유닛
6 : 약액 공급유닛 7 : 프로세스 제어유닛
10 : 경계벽 11 : 웨이퍼 반송장치
11a : 웨이퍼 반송피크 31 : 모터
32 : 축유지 부재 33 : 개체
34 : 로터 35 : 회전축
36 : X방향 슬라이드 기구 37a, 37b : 원반
71a : 외측 챔버 71b : 내측 챔버
81 : 탱크 W : 웨이퍼
F : 후프
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 관해 상세하게 설명한다. 여기에서는 본 발명을 반도체 웨이퍼(웨이퍼)의 반송, 세정, 건조를 배치식으로 일관해서 행하도록 구성된 세정처리장치에 적용한 경우에 관해 설명하는 것으로 한다.
도 1은 세정처리장치(1)의 개략구조를 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시하는 화살표 AA방향에서 본 개략 측면도이다. 세정처리장치(1)는 웨이퍼(W)를 수용하는 후프(캐리어, F)를 재치하는 후프반입출부(2)와, 웨이퍼(W)에 대해 세정처리를 실시하는 세정처리유닛(4)과, 후프반입출부(2)와 세정처리유닛(4)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 하는 웨이퍼반송유닛(3)과, 세정처리장치(1)에 장착된 각종 전동구동기구와 전자제어장치를 위한 전원유닛(5)과, 세정처리를 위한 약액을 저장 ·급전 등을 하는 약액공급유닛(6)과, 세정처리유닛(4)에 있어서 웨이퍼(W)의 처리프로세스를 제어하는 프로세스 제어유닛(7)을 갖고 있다.
후프(F)는 예를 들면 25매의 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 Z방향으로 일정한 배열피치(이하 후프(F)에 있어서 웨이퍼(W)의 배열피치를 「노멀 피치」라 하기로 한다. 예를 들면 노멀 피치는 10mm이다.)로 수용할 수 있다. 후프(F)의 내용에는 예를 들면 아래에서 순서대로 슬롯(1 ~ 25)이 설치되어 있고, 각 슬롯에 1매의 웨이퍼(W)가 수용된다. 후프(F)의 한측면에는 웨이퍼(W)를 반입출하기 위한 웨이퍼반입출구가 설치되어 있고, 이 웨이퍼반입출구는 개체(9)에 의해 개폐된다. 후프반입출부(2)에는 4개소에 후프 스테이지(2a ~ 2d)가 Y방향으로 늘어서 배치되어 있고, 이들 후프 스테이지(2a ~ 2d)에 후프(F)를 재치할 수 있게 되어 있다.
웨이퍼 반송유닛(3)과 후프반입출부(2) 사이에 설치된 경계벽(10)에는 후프 스테이지(2a ~ 2d)의 각 위치에 대응하여 창부(10a)가 설치되어 있고, 경계벽(10)의 내측(창부(10a)를 개폐하는 셔터(12a)와, 셔터(12a)를 수평방향(X방향)과 Z방향으로 이동시키는 셔터이동기구(12)가 설치되어 있다. 셔터(12a)는 개체(9)를 유지하고, 개체(9)를 후프(F)에서 떼어내는 개치탈착기구(미도시)를 갖고있다. 후프(F)에 설치된 웨이퍼반입출구가 창부(10a)를 폐색하도록 하고 후프(F)는 후프 스테이지(2a ~ 2d)에 재치된다.
웨이퍼 반송유닛(3)에는 웨이퍼 반송장치(11)와 필터 팬 유닛(FFU, 13)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송장치(11)는 후프(F)에 수용된 미처리의 웨이퍼(W)를 후프(F)에서 반출되고, 뒤에서 서술하는 웨이퍼 자세변환장치(20a)로 인도되는 웨이퍼반송피크(11a)와, 액처리의 종료된 웨이퍼(W)를 뒤에서 서술하는 웨이퍼 자세변환장치(20b)에서 인수하여 후프(F)의 소정위치로 되돌리는 웨이퍼반송피크(11b)를 갖고 있다.
또, 웨이퍼반송장치(11)는 웨이퍼반송피크(11a ·11b)를 개별로 유지하고, 웨이퍼반송피크(11a ·11b)를 X방향으로 진퇴시키는 암 슬라이드기구와, 웨이퍼반송피크(11a ·11b)를 Z망향으로 이동시키는 암승강기구와, 웨이퍼반송피크(11a ·11b)를 후프반입출부(2)측 또는 세정처리유닛(4)측으로 진퇴시킬 수 있도록 웨이퍼반송피크(11a ·11b)가 후프반입출부(2)에 재치된 임의의 후프(F)에 액세스할 수 있도록 웨이퍼반송피크(11a ·11b)를 Y방향으로 슬라이드시키는 암이동기구를 구비하고 있다. 이에 의해 웨이퍼반송피크(11a)는 후프(F)의 소정위치에 수용된 웨이퍼(W)를 웨이퍼자세 변환장치(20a)의 소정위치로 반송할 수 있고, 웨이퍼반송피크(11b)는 웨이퍼자세변환장치(20b)의 소정위치에 수용된 웨이퍼(W)를 후프(F)의 소정위치로 반입할 수 있다.
웨이퍼 반송유닛(3)에 있어서는 필터 팬 유닛(FFU, 13)에서 웨이퍼 반송유닛(3)내에 청정한 공기가 다운플로되어 있고, 이에 의해 웨이퍼반송피크(11a ·11b)에 유지된 웨이퍼(W)에의 파티클 부착을 방지하고 있다. 또한, 필터 팬 유닛(FFU, 13)의 아래쪽에 미도시의 이오나이저를 설치하고, 웨이퍼(W)의 전기를 제거할 수도 있다. 또, 세정처리유닛(4)에 있어서도 동일하게 필터 팬 유닛(FFU, 14)에서 세정처리유닛(4)내에 청정한 공기가 다운플로되어 있고, 웨이퍼(W)로의 파티클 부착의 방지를 도모할 수 있다.
웨이퍼반송유닛(3)과 세정처리유닛(4)을 구분하는 경계벽(15)에는 웨이퍼(W)의 반송을 위한 창부(15a)가 설치되어 있다. 이 창부(15a)는 셔터(16a)에 의해 개폐가능하게 되고, 셔터(16a)는 셔터승강기구(16)에 의해 아래쪽으로 퇴피가능하게 되어 있다. 또한, 셔터(16a)와 셔터승강기구(16)는 세정처리장치(1)에서는 세정처리유닛(4)쪽에 설치되어 있지만, 웨이퍼 반송유닛(3)측에 설치되어도 좋다.
세정처리유닛(4)에는 최대에서 후프(F) 2개분으로 수용되어 있는 매수의 웨이퍼(W)를 노멀 피치의 반분의 피치(이하 「하프 피치」라 한다.)에서 유지하고, 유지된 웨이퍼(W)의 자세를 대략 수평자세와 대략 수직자세 사이에서 변환가능한 웨이퍼자세변환장치(20a ·20b)(도 2에는 웨이퍼자세 변환장치(20a)가 갖는 웨이퍼유지암(21)만을 도시. 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서는 나중에 도시하는 도 3 ~ 도 5를 참조하면서 설명한다.)와, 웨이퍼자세변환장치(20a ·20b)에 대략 수직자세에 유지된 웨이퍼(W)를 그것과 동일한 상태에서 수용가능한 로터(34)와 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)와 로터(34) 사이에서 대략 수직자세의 웨이퍼(W)를 상하방향으로 이동시키는 웨이퍼 승강기구(40)와, 로터(34)를 수용하여 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)에 소정의 세정액윽 공급하고 웨이퍼(W)의 세정처리를 하는 외측 챔버(71a) 및 내측 챔버(71b)가 설치되어 있다.
또, 세정처리유닛(4)에 설치된 외측 챔버(71a)와 내측 챔버(71b)의 아래쪽에는 유틸리티실(4')이 설치되어 있고, 이 유틸리티실(4')에는 외측 챔버(71a)와 내측 챔버(71b)에 공급하는 세정액의 승압펌프와 외측 챔버(71a)와 내측챔버(71b)에서 배출되는 세정액 등을 최부로 인도하는 배관 등이 설치되어 있다.
도 3은 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 개략구조를 도시하는 사시도이고, 도 4는 웨이퍼 자세변환장치(20a)가 갖는 웨이퍼유지암(21)이 웨이퍼(W)를 대략 수평자세에서 유지한 상태를 도시하는 측면도이고, 도 5A 내지 도 5F는 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)의 동작형태를 도시하는 설명도이고, Z방향에서 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)의 동작형태를 본 도이다.
웨이퍼자세변환장치(20a)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지부재(22)가 부착되는 대략 コ자형 웨이퍼 유지암(21)과, 웨이퍼 유지암(21)을 90도 회전이동시키는 암회전이동기구(23)와, 암회전이동기구(23)를 유지하고, Y방향으로 슬라이드가 자유로운 Y방향 슬라이드부재(24)와, Y방향 슬라이드부재(24)와 감합하는 볼나사(25a)를 갖고, 그 자체가 X방향으로 슬라이드가 자유로운 Y방향가이드(25)와, Y방향가이드(25)와 감합하는 볼나사(26a)를 갖는 X방향가이드(26)를 갖고 있다. 또, 웨이퍼 유지암(21)에는 웨이퍼 유지암(21)을 회전이동시켰을 때에 웨이퍼 유지부재(22)에 유지된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 유지부재(22)에서 튀어나오는 것을 방지하는 웨이퍼 비산방지부재(27)가 설치되어 있다.
도 4에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 유지암(21)을 세로자세로 유지한 상태에서는 웨이퍼(W)는 웨이퍼 유지부재(22)에 대략 수평자세로 유지되고, 이 상태에 있어서 웨이퍼 유지부재(22)와 웨이퍼 반송피크(11a) 사이에서 웨이퍼(W)의 인수가 이루어진다. 웨이퍼 유지부재(22)는 웨이퍼 유지암(21)의 개구부측(도 4의 상측)에 후프 1개분의 웨이퍼(W) 25매를 하프 피치로 유지할 수 있는 유지홈(28a)이 설치된 제 1 유지부(22a)를 갖고, 또 암회전이동기구(23)측(도 4의 하측)에 후프 1개분의 웨이퍼(W) 25매를 하프 피치로 유지할 수 있는 유지홈(28b)이 설치된 제 2 유지부(22b)를 갖고 있다.
제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)의 각각에 웨이퍼(W)를 하프 피치에서 반입하는 경우에는 웨이퍼 반송피크(11a)는 제 1 유지부(22a)에 설치된 유지홈(28a)에 대해 위에서 아래를 향해 순차적으로 웨이퍼(W)를 반입하고, 동일하게 제 2 유지부(22b)에 설치된 유지홈(28b)에 대해 가장 위(제 1 유지부(22a)측)에서 아래를 향해 순차적으로 웨이퍼(W)를 반입한다. 한편, 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)의 각각에 웨이퍼(W)를 노멀 피치 이상의 피치로 수용하는 경우에는 임의의 위치에 웨이퍼(W)를 수용할 수 있다. 이것은 웨이퍼 반송피크(11a) 자체에 일정한 두께가 있고, 또한, 웨이퍼(W)가 유지홈(28a ·28b)으로 유지된 후에는 웨이퍼 반송피크(11a)를 미소하게 아래방향으로 낮추어 웨이퍼 유지부재(22)사이에서 빼내지 않으면 안되기 때문에 웨이퍼(W)의 반입동작에 필요하게 되는 최소 클리어런스로서 노멀 피치의 폭이 필요하기 때문이다.
제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b) 사이의 피치는 모러 피치가 되어 있다. 따라서, 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b) 사이에 웨이퍼 반송피크(11a)를 삽입할 수 있다. 이에 의해 예를 들면 처츰에 제 2 유지부(22b)에 웨이퍼(W)를 하프 치피로 반입한 후에, 제 1 유지부(22a)에 웨이퍼(W)를 하프 피치로 반입할 수도 있다.
웨이퍼 유지부재(22)사이의 Y방향 거리는 웨이퍼 반송피크(11a)가 액세스하는 측(도 4의 지면전면측, 도 3의 상면측)에서는 웨이퍼(W)의 직경에 상당하는 폭만큼 열려있지만, 그 안측(도 4의 지면배면측, 도 3의 하면측)의 열린 폭은 웨이퍼(W)를 대략 수직자세로 변환할 때에 웨이퍼(W)가 낙하하는 일이 없도록 웨이퍼(W)의 직경보다도 짧아진다. 또, 웨이퍼 유지부재(22)간의 안쪽 열린 폭은 웨이퍼 승강기구(40)가 갖는 웨이퍼 유지부재(41, 도 2 참조)가 관통가능한 폭이 되어 있다. 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 웨이퍼 자세변환장치(20a)와 Y방향에 있어서 대칭힌 구조를 갖고 있고, 기본적인 구조와 기능에 관해 양자는 다른 점은 없다.
웨이퍼 승강기구(40)가 갖는 웨이퍼 고정유지부재(41)는 웨이퍼(W)를 유지하는 홈부를 갖고있다.(도 2 참조) 웨이퍼 고정유지부재(41)를 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 고정유지된 웨이퍼(W)의 아래쪽에서 상승시키면, 웨이퍼 고정유지부재(41)는 웨이퍼 고정유지부재(22)에 고정유지된 웨이퍼(W)를 수취하면서, 웨이퍼 고정유지부재(22) 사이를 빼내어 로터(34)에 유지한 웨이퍼(W)를 진입시킬 수 있다. 한편, 웨이퍼 고정유지부재(41)와 로터(34) 사이에 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 고정유지암(21)이 위치하고 있는 상태에 있어서, 웨이퍼 고정유지부재(41)를 로터(34)까지 상승시키고, 세정처리를 수용한 웨이퍼(W)를 로터(34)까지 웨이퍼 고정유지부재(41)에 인수인계하고, 이어서 웨이퍼(W)를 고정유지한 웨이퍼 고정유지부재(41)를 강하시키면, 웨이퍼 고정유지부재(41)에 고정유지된 웨이퍼(W)는 강하도중에 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 고정유지암(21)에 설치된 웨이퍼 고정유지부재(22)에 인수인계된다.
또한, 웨이퍼 고정유지부재(41)에 웨이퍼(W)를 고정유지하는 홈부를 노멀 피치의 1/4의 피치로 형성하고, 또한, 웨이퍼 고정유지부재(41)를 X방향으로 노멀 피치의 1/4의 피치로 이동시킬 수 있도록 해두므로써, 미처리된 웨이퍼(W)를 고정유지하는 홈부와, 세정처리를 종료한 웨이퍼(W)를 고정유지하는 홈부를 구분할 수 있다. 이에 의해 세정처리가 종료된 웨이퍼(W)로의 파티클의 부착 등을 방지할 수 있다.
웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)의 동작은 예를 들면 다음과 같이 해서 이루어진다. 처음에, 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 창부(15a)에 대면한 도 5A에 도시하는 위치에서 웨이퍼 반송피키(11a, 도 5A에 도시하지 않음)에서 대략 수평자세의 미처리된 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 도 5A에 도시하는 위치(로터(34)의 아래쪽 위치에 상당한다.)에서 대기한 상태에 있다. 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 소정수의 웨이퍼(W)의 반입을 마치면, 비산방지부재(27)를 웨이퍼(W)에 당접시켜서 웨이퍼(W)의 비산을 방지한다.
이어서 도 5B에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 유지한 웨이퍼(W)를 암회전이동기구(23)를 동작시켜서 대략 수직자세로 변환한다. 또, 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)은 세정처리를 종료한 대략 수직자세의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 고정유지부재(41, 도 5B에 도시하지 않음)에서 수취한다. 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)이 웨이퍼(W)를 수취한 후에는 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 설치된 비산방지부재(27, 도 5B에 미도시)를 웨이퍼(W)에 당접시켜서 웨이퍼(W)의 비산을 방지한다.
이어서 도 5C에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 Y방향 슬라이드부재(24)를 그 X방향가이드(26)측으로 이동시킨다. 이에 의해 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 웨이퍼 고정유지암(21)이 X방향가이드(26)측으로 이동한다. 동일하게 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서도 그 웨이퍼 고정유지암921)을 그X방향가이드(26)측으로 이동시킨다. 이어서, 도 5D에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 Y방향가이드(25)를 경계벽(15)에서 떨어지도록 X방향으로 이동시키고, 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 Y방향가이드(25)는 경계벽(15)으로 이동시킨다.
이어서 도 5E에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 관해서는 웨이퍼 고정유지암(21)과 웨이퍼 고정유지부재(41) 사이에서의 웨이퍼(W)의 인수를 할 수 있도록 Y방향 슬라이드부재(24)를 Y방향가이드(25)의 단부측으로 이동시킨다. 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서는 그 웨이퍼 유지암(21)을 창부(15)에 대면하는 위치까지 Y방향으로 이동시킨다.
마지막으로 도 5F에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 관해서는 웨이퍼 비산방지부재(27)를 퇴피시킨 후에 웨이퍼 유지암(21)에 유지된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정유지부재(41, 도 5F에 미도시)에 의해 로터(34, 도 5F에 미도시)에 수용된다. 이에 의해 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 웨이퍼(W)를 유지하고 있지않은 상태가 된다. 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서는 유지한 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 변환한 후에, 웨이퍼(W)를 유지하고 있는 웨이퍼 비산방지부재(27)의 로크를 해제한다. 이에 의해 웨이퍼 반송피크(11b, 도 5F에 미도시)는 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)에서 웨이퍼(W)를 반출할 수 있게 된다.
또한, 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 있어서 웨이퍼 유지부재(22)의 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)의 양쪽에 웨이퍼(W)가 하프 피치로 수용되어 있는 경우에는 웨이퍼 반송피크(11b)를 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)간에 삽입할 수 있기 때문에, 우선 제 1 유지부(22a)에 수용된 웨이퍼(W)를 반출하고 다음으로 제 2 유지부(22b)에 수용된 웨이퍼(W)를 반출할 수 있다.
이러한 일련의 동작이 종료된 후에는 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)는 같이 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않은 상태가 된다. 도 5F에서 도 5A로 되돌하가는 동작에 의해 처음의 도 5A에 도시하는 상태로 되돌아갈 수 있다. 또한, 이러한 일련의 동작에 있어서 웨이퍼 자세변환장치(20a)와 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 각각의 웨이퍼 유지암(21)끼리가 충돌하는 일이 없도록 웨이퍼 유지암(21) 사이에는 필요한 거리가 확보되어 있다.
세정처리유닛(4)에 설치된 로터(34)는 원반(37a ·37b)간에 계지부재(38a)와 개폐가능한 홀더(38b)가 설치된 구조를 갖고 있다. 계지부재(38a)와 홀더(38b)에는 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 미도시의 홈이 형성되어 있고, 이 홈은 웨이퍼 유지부재(22)와 동일한 패턴으로 설치되어 있다. 또한, 홀더(38b)의 걔폐기구는 도시되어 있지 않다. 위에서 서술한 것과 같이 로터(34)는 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 대략 수직자세로 유지된 웨이퍼(W)를 그 상태인 채로 유지할 수 있다 로터(34)에 하프 피치로 웨이퍼(W)를 그 상태인 채로 유지할 수 있다. 로터(34)에 하프 피치로 웨이퍼(W)를 수용하므로써 노멀 피치에서 웨이퍼(W)를 유지가능한 크기로, 2배의 매수의 웨이퍼(W)를 유지할 수 있다.
로터(34)에는 회전축(35)이 설치되어 있고, 이 회전축(35)은 모터(31)와 연결되어 있다. 모터(31)를 동작시키므로써 회전축(35)이 회전하고, 이에 의해로터(34)가 회전한다. 또, 회전축(35)은 회전축(35)을 유지하는 축유지부재(32)와, 개체(33)를 관통하고 있다 모터(31)와 축유지부재(32)는 X방향슬라이드기구(36)에 연결되어 있고, X방향 슬라이드기구(36)에 의해 로터(34)와 회전축(35)과 모터(31)와 축유지부재(32)와 개체(33)는 일체로 X방향으로 슬라이드가능하다. 이렇게 해서 로터(34)를 외측 챔버(71a)에 대해 진입/퇴출시킬 수 있게 된다.
개체(33)는 나중에 도 7에 도시하는 것과 같이 로터(34)가 외측 챔버(71a)에 수용된 상태에 있어서 외측 챔버(71a)에 설치된 로터진입퇴출구(62c)를 폐쇄한다. 또한, 회전축(35)과 축유지부재(32) 사이 및 회전축(35)과 개체(33)에는 미도시의 베어링이 설치되고, 축유지부재(32)와 개체(33)가 회전축(35)의 회전을 방해하지 않도록 되어 있다.
도 6 및 도 7은 외측 챔버(71a)에 로터(34)가 진입하고 있는 상태를 도시하는 단면도이다. 내측 챔버(71b)는 미도시의 X방향슬라이드기구에 유지되어 있고, 외측 챔버(71a)에 대해 진입/퇴출할 수 있도록 되어 있다. 도 6은 내측 챔버(71b)를 외측 챔버(71a)의 외측에 퇴피시킨 상태(도 6에 도시하는 내측 챔버(71b)의 위치를 이하 「처리위치」라 한다.)를 도시하고 있다.
외측 챔버(71a)는 통형상체(61a)와, 통형상체(61a)의 단면에 각각 설치된 링부재(62a ·62b)와, 링부재(62a)의 내주면에 설치된 실기구(63a)와 링부재(62b)의 내주면에 설치된 실기구(63b)와, 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)에 세정액과 가스를 공급하는 세정액 토출노즐(53)을 갖고 있다. 세정액 토출노즐(53)은 통형상체(61a)에 설치되어 있고, 외측 챔버(71a)의 하측에는 세정액의 배출과 외측 챔버(71a)내의 가스 배기를 하는 배기/배액관(65a)이 설치되어 있다.
내측 챔버(71b)는 통형상체(61b)와 통형상체(61b)의 단면에 각각 설치된 링부재(66a ·66b)와, 링부재(66a)의 내주면에 설치된 실기구(67a)와 링부재(66b)의 내주면에 설치된 실기구(67b)와, 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)에 세정액과 가스를 공ㄱ브하는 세정액 토출노즐(55)을 갖고 있다. 세정액 토출노즐(55)은 통형상체(61B)에 설치되어 있고, 내측 챔버(71B)의 아래측에는 세정액의 배출과 내측 챔버(71B)내의 가스 배기를 하는 배기/배액관(65b)이 설치되어 있다.
내측 챔버(71b)의 퇴피위치에는 내측 챔버(71b) 내에 수용되는 통형상체(91)가 설치되어 있고 통형상체(91)의 단면에는 각각 원반(92a)과 링부재(92b)가 설치되어 있다. 원반(92a)에는 세정액 토출노즐(73a)과 배기관(73c)이 설치되고, 통형상체(91)에는 가스공급노즐(93)과 배기관(94)이 설치되어 잇다.
링부재(62a)의 내공은 로터(34)가 진입/퇴출하는 로터진입퇴출구(62c)가 되어 있고, 로터(34)가 외측 챔버(71a)에 진입한 상태에서는 로터진입퇴출구(62c)는 개체(33)에 의해 폐쇄되고, 개체(33)의 외주면과 로터진입퇴출구(62c)의 간극이 실기구(63a)에 의해 실된다. 링부재(62a)의 외측하부에는 로터(34)를 외측챔버(71a)에서 퇴출시켰을 때에 개체(33)와 실기구(63a) 등에 부착된 세정액 등이 로터진입퇴출구(62c)에서 흘러넘치지 않는 것을 방지하기 위한 액받이(62e)가 설치되어 있다.
도 6에 도시되는 것과 같이 내측 챔버(71b)가 퇴피위치에 있는 경우에는, 링부재(66a)와 링부재(62b)의 사이가 실기구(63b)에 의해 실되고, 또한, 링부재(66a)와 원반(92a)의 사이가 실기구(67a)에 의해 실된다. 로터진입퇴출구(62c)는 개체(33)와 실기구(63a)에 의해 폐쇄되어 있는 것으로부터 내측 챔버(71b)가 퇴피위치에 있을 때에는 처리실(51)이 형성된다.
한편, 도 7에 도시되는 것과 같이 내측 챔버(71b)가 처리위치에 있는 경우에는 링부재(66a)의 내주면과 개체(33) 사이가 시기구(67a)에 의해 실되고, 또, 링부재(66b)와 링부재(62b) 사이가 실기구(63b)에 의해 실되고, 또한 링부재(66b)와 원반(92a) 사이가 실기구(67b)에 의해 실된다. 이렇게 해서 내측 챔버(71b)가 처리위치에 있을 때에는 처리실(52)이 형성된다.
외측 챔버(71a)를 구성하는 통형상체(61a)의 단면의 외경은 링부재(62b)측에서 링부재(62a)측보다도 길고, 통형상체(61a)는 링부재(62a)측의 하단보다도 링부재(62b)측의 하단이 낮게 위치하도록 구배를 두어 배치되어 있다. 이렇게 해서 처리실(51)이 형성된 상태에 있어서 세정액 토출노즐(53)에서 웨이퍼(W)를 향해 토출된 각종 세정액은 자연스럽게 통형상체(61a)의 저면을 링부재(62a)측에서 링부재(62b)측으로 흐르고, 배기/배액관(65a)을 통해 외부로 배출된다.
내측 챔버를 구성하는 통형상체(61b)는 통형상으로 형성되어 있지만, 그 하부에는 세정액을 외부로 배출하는 것을 용이하게 하기 위해, 통형상체(61)에서 돌출하고, 소정의 구배를 갖는 홈(69)이 형성되어 있다. 예를 들면 내측 챔버(71b)에 의해 처리실(52)이 형성된 상태에 있어서, 세정액 토출노즐(55)에서 웨이퍼(W)를 향해 토출된 세정액은 홈(69)을 흘러서 배기/배액관(65b)을 통해 외부로 배출된다.
세정액 토출노즐(53)은 내부에 약액의 유로가 설치되고, 한쪽 방향으로 긴형상을 갖는 노즐 본체부재(53a)와, 노즐본체부재(53a)의 길이방향을 따라 노즐본체부재(53a)에 일정한 간격으로 설치된 노즐칩(53b)으로 이루어진다. 노즐칩(53b)에는 미도시의 세정액 토출홈이 형성되어 있고, 노즐칩(53b)은 노즐본체부재(53a)에 설치된 세정액의 유로와 세정액 토출홈이 연통하도록 하고 나사고정 등의 방법에 의해 노즐본체부재(53a)에 설치되어 있다.
세정액 토출노즐(53)에는 약액공급유닛(6)에서 순수와 IPA, 질소(N2)가스 등의 건조가스가 공급되고, 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)를 향해 이들 순수 등을 토출할 수 있게 되어 있다. 예를 들면 세정액 토출노즐(53)에서는 대략 원추형으로 퍼지도록 순수 등이 토출된다.
세정액 토출노즐(55)은 세정액 토출노즐(53)과 동일하게 노즐본체부재(55a)와 세정액 토출홈이 형성된 노즐 칩(55b)으로 이루어진다. 세정액 토출노즐(55)에는 약액공급유닛(6)에서 각종약액과 순수, IPA와 같으 세정액이 공급되고, 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)를 향해 이들 약액 등을 토출할 수 있게 되어있다. 예를 들면 세정액 토출노즐(55)에서는 부채형으로 퍼지도록 약액 등이 토출된다. 세정약 토출노즐(53 ·55)은 도 6 및 도 7에서는 1개만 도시되어 있지만, 복수배 설치되는 것도 가능하고, 또, 반드시 통형상체(61a ·61b)의 최상부에 설치되지 않으면 안된다.
원반(92a)에는 순수토출노즐(73a)이 설치되어 있고, 이 순수토출노즐(73a)에서는 원반(37b)을 세정, 건조하기 위한 순수와 건조가스가 토출가능해져 있다. 또,개체(33)에는 순수토출노즐(73b)이 설치되어 있고, 이 순수토출노즐로부터는 원반(37a)을 세정, 건조하기 위한 순수와 건조가스가 토출가능해져 있다. 원반(92a)에는 배기관(73c)이 설치되어 있고, 이 배기관(73c)을 통해 처리실(51 ·52)의 배기를 할 수 있게 되어있다. 또, 순수 토출노즐(73a ·73b)에서는 처리실(51 ·52)을 소정의 가스분위기로 하기 위해, 예를 들면 산소(O2)가스와 이산화탄소(CO2)가스 등을 토출할 수도 있다.
내측 챔버(71b)가 퇴피위치에 있을 때에는 링부재(66a)와 원반(92a)사이가 실되고, 또한, 링부재(66b)와 링부재(92b) 사이가 실기구(67b)에 의해 실되므로써, 통형상체(91)의 외주와 통형상체(61b)의 내주 사이에 좁은 환상공간(72)이 형성된다. 이 환상공간(72)을 이용하여, 내측 챔버(71b)의 물세정처리를 할 수 있다.
예를 들면, 처음에 환상공간(72)에 세정액 토출노즐(550에서 순수를 토출하고, 토출된 순수를 배기/배액관(65b)에서 배액한다. 그 후에 통형상체(91)의 복수개소에 설치된 가스공급노즐(93)에서 질소가스 등의 건조가스를 환상공간(72)으로 분사하고 통형상체(91)에 설치된 배기관(94)과 내측 챔버(71b)에 설치된 배기/배액관(65b)에서 배기/배액을 한다. 이에 의해 내측 챔버(71b)를 물세정할 수 있다. 또한, 세정액 토출노즐(550에서 건조가스를 토출시켜도 좋고, 가스공급노즐(93)에서 순수를 토출하도록 해도 좋다. 세정액 토출노즐(550에서 순수를 토출하므로써, 내측 챔버(71b)의 물세정처리와 동시에, 약액을 토출한 후의 세정액 토출노즐(550의 물세정처리를 할 수 있다.
약액공급유닛(6)에는 예를 들면 세정약 토출노즐(55)에서 토출되는 약액과 IPA 등의 각종세정액을 저류하는 탱크(81)와, 탱크(81)에서 세정(81)에서 세정액 토출노즐(55)로 약액 등을 송액하는 펌프, 외부에서 라인공급되는 순수와 질소가스 등과 약액 등의 전환을 하는 전환기, 인화성 기체의 누출검지센서와 화재검지센서 및 소화노즐 등이 설치되어 있다. 이들 누출검지센서, 화재검지센서, 소화노즐은 세정처리유닛(4)에도 설치된다.
프로세스 제어유닛(7)은 세정처리유닛(4)에 있어서 세정처리를 소정의 레시피에 따라 행하는 제어장치(8b)를 갖고있다. 후프 스테이지(2a ~ 2d)의 하부 스페이스에는 세정처리장치(1)에 설치된 웨이퍼 반송장치(11)와 웨이퍼 자세변환장치(20b) 등의 각종기기를 소정의 레시피에 따라 동작시키는 제어장치(8a)가 설치되어 있고, 이들 제어장치(8a ·8b)는 상호 제어신호를 교환하고, 세정처리장치(1)의 처리를 원활하게 할 수 있도록 되어있다. 또한, 세정처리장치(1)를 운전하기 위한 조작패널은 웨이퍼 반송유닛(3)과 세정처리유닛(4)의 측면패널에 설치할 수 있다.
다음으로, 세정처리장치(1)를 이용하여 2개의 후프(F, 이하 「후프 F1」와 「후프 F2」라 한다.)에 수용된 웨이퍼(W)의 세정처리를 하는 경우의 일례에 관해, 도 8에 도시하는 플로차트를 참조하면서 그 공정에 관해 설명한다. 여기에서는 자동반송장치에 의해, 후프(F1)와 후프(F2)는 이 순서대로 후프반입출부(2)로 반입출되는 것으로 하고, 후프(F1)는 후프 스테이지(2a)에 재치되고, 후프(F2)는 후프 스테이지(2b)에 재치되는 것으로 한다. 또, 웨이퍼반송피크(11a)는 항상 후프 스테이지(2a)에 재치된 후프(F1)에서 웨이퍼(W)를 반출한 후에 후프 스테이지(2b)에 재치된 후프(F2)에서 웨이퍼(W)를 웨이퍼(W)를 반출하도록 제어되는 것으로 한다. 이에 의해 자동반송장치와 웨이퍼 반송장치(11)의 제어프로그램을 간단한 것으로 하고, 또 후프(F1 ·F2)의 반송순서를 변경하므로써 발생하는 처리미스를 없애고, 공정관리를 용이하게 할 수 있다.
처음에, 25매의 웨이퍼(W)가 수용된 후프(F1)가 자동반송장치에 의해 후프반입출부(2)에 반입되고, 후프 스테이지(2a)에 재치된다.(스텝 1) 셔터이동기구(12)를 동작시키고, 후프(F1)에 설치된 개체(9)를 제거하고, 후프(F1)의 내부와 웨이퍼반송유닛(3)의 내부가 연통한 상태로 한다. 또, 셔터승강기구(16)를 동작시키고 창부(15a)를 연 상태로 한다. 이 때, 우선 도 5A에 도시한 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)가 대략 수평자세의 웨이퍼(W)를 수취할 수 있도록 그 웨이퍼유지암(21)을 창부(15a)에 대면하는 위치에서 대기시킨다.(스텝 2)
웨이퍼반송피크(11a)를 후프(F1)에 액세스시키고 후프(F1)에서 1매씩 웨이퍼(W)를 반출하고, 웨이퍼유지암(21)에 설치된 웨이퍼유지부재(22)의 제 1 유지부(22a)로 반입한다.(스텝 3) 예를 들면, 후프(F1)로부터는 아래쪽에서 순서대로(슬롯(1)에서 순서대로) 웨이퍼(W)가 반출되고, 이렇게 해서 반출된 웨이퍼(W)는 제 1 유지부(22a)에 설치된 유지홈(28a)에 위측에서 순서대로 반입된다. 이렇게 해서 25매의 웨이퍼(W)가 하프 피치로 제 1 유지부(22a)에 유지된다.
스텝(2) 및 스텝(3)의 처리가 이루어지고 있는 동안에 자동반송장치는 후프(F2)를 후프반입출부(2)로 반입하고, 후프 스테이지(2b)에 재치한다. 후프(F1)에 수용된 웨이퍼(W)를 제 1 유지부(22a)에 반송한 순서와 동일순서에 따라 후프(F2)에 수용된 웨이퍼(W)를 제 2 유지부(22b)로 반입한다.(스텝 4) 제 2 유지부(22b)의 위측(제 1 유지부(22a측))에서 순서대로 이루어지고, 이렇게 해서 25매의 웨이퍼(W)가 하프 피치로 제 2 유지부((22b)에서 유지된다. 웨이퍼유지부재(22)에 합계 50매의 웨이퍼(W)가 유지된다면, 셔터승강기구(16)를 동작시키고 창부(15a)를 닫는다.
먼저 도 5를 참조하면서 설명한 순서에 따라 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 유지된 웨이퍼(W)를 대략 수직자세로 변환하여 웨이퍼(W)를 웨이퍼 고정유지부재(41)로 인수될 수 있는 위치까지 웨이퍼유지암(21)을 이동시키고, 그 후에 웨이퍼승강기구(40)를 동작시키고, 웨이퍼 고정유지부재(41)를 웨이퍼(W)의 아래쪽에서 위쪽으로 상승시킨다. 이에 의해 웨이퍼유지암(21)에 유지된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 고정유지부재(41)로 인수된다.(스텝 5)
이 스텝(5)이 이루어지는 동안에, 로터(34)는 홀더(38b)를 연 상태로 대기하고 있다. 웨이퍼(W)가 로터(34)내로 삽입된 위치에서 웨이퍼 고정유지부재(41)를 일시 정지시키고, 홀더(38b)를 닫은 후에 웨이퍼 고정유지부재(41)를 강하시킨다. 이에 의해 로터(34)에 50매의 웨이퍼(W)가 유지된다.(스텝 6)
스텝 6이 종료된 시점에서는 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)는 도 5F에 도시한 상태가 되어 있다.(단, 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않다.) 이 때문에 스텝 6이 종료한 후에는 세정처리가 종료한 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20b)가 수취할 수 있도록 도 5A에 도시하는 상태가 되도록 웨이퍼자세변환장치(20a ·20b)를 각각 구동한다.(스텝 7)
웨이퍼(W)를 유지한 로터(34)를 X방향 슬라이드기구(36)를 동작시키고 X방향으로 슬라이드시키고, 외측 챔버(71a)내로 진입시킨다. 또, 내측 챔버(71b)를 외측 챔버(71a)내로 진입시킨다. 개체(33)에 의해 웨이퍼 진입퇴출구(62c)를 폐쇄하고 실기구(63a ·63b ·67a ·67b)를 동작시키고, 처리실(52)을 형성한다.(스텝 8)
이어서, 모터(31)를 구동하고 로터(34)를 소정의 회전수로 회전시키면서, 세정액토출노즐(55)에서 약액을 웨이퍼(W)에 공급하여 약액처리를 행한다.(스텝 9) 이 약액처리시에는 회전하는 웨이퍼(W)에 걸린 약액이 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 외주에서 제거되는 일 없이 웨이퍼(W)의 중심을 향해 웨이퍼 표면을 통해 흐르도록 저속으로 로터(34)를 소정시간 회전시키는 처리와, 이러한 처리에 의해 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 약액이 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 외주에서 제거되도록 고속으로 로터(34)를 소정시간 회전시키는 처리를 교호로 행하는 것이 바람직하다. 이러한 처리를 행하면 정기적으로 새로운 약액이 웨이퍼(W)의 표면에 부착하도록 되기 때문에, 약액처리가 촉진되고, 전체 처리시간을 짧게 할 수 있다.
약액처리가 종료한 후에는 처리실(52)을 형성한 채, 예를 들면, 세정약 토출노즐(55)에서 IPA를 토출하고, 웨이퍼(W)에 부착한 약액제거를 위한 전처리를 행한다. 그 후, 내측 챔버(71b)를 외측 챔버(71a)의 바깥 퇴피위치로 이동시키고, 처리실(51)을 형성하고, 로터(340를 소정의 회전수로 회전시키면서 세정액 토출노즐(53)에서 순수를 토출시키고 물세정처리를 행한다. 웨이퍼(W)의 물세정처리가 종료된 후는 웨이퍼(W)에 질소가스를 내뿜어 웨이퍼(W)의 건조처리를행한다.(스텝 10) 또한, 웨이퍼(W)의 물세정처리 동안에, 통형상체(91)와 태측 챔버(71b)에 의해 형성되는 환상공간(72)을 이용하여 내측 챔버(71b)의 물세정/건조처리를 행하고, 다음의 배치처리에 있어서 약액처리에 대비한다.
이러한 물세정처리에서는 종래의 1배치로 처리하는 웨이퍼(W)가 1개의 후프(F)에 수용되어 있던 25매였던 경우와 비교하여 약 2배이 스루 풋에서 세정처리를 할 수 있다. 또, 이 경우에는 웨이퍼(W) 1매당 세정처리에 필요한 약액과 순수 등의 세정액의 량을 저감할 수 있다.
스텝(10)의 처리가 종료한 후에는 X방향 슬라이드기구(36)를 구동하여 로터(34)를 외측 챔버(71a)에서 퇴출시킨다. 그 후, 웨이퍼 승강기구(40)를 동작시키고 웨이퍼 고정유지부재(41)를 상승시키고, 로터(34)에 유지된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정유지부재(41)로 고정유지된 상태로 한다. 이 상태에서 홀더(38b)를 열면, 로터(34)에 의한 웨이퍼(W)의 유지상태가 해제되고, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정유지부재(41)에만 고정유지된 상태가 된다. 웨이퍼 고정유지부재(41)를 강하시키므로써 강하도중에, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)에 인수된다.(스텝 11)
다음으로, 먼저 도 5를 참조하면서 설명한 순서에 따라, 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 유지한 웨이퍼(W)를 창부(15A)에 대면하는 위치까지 이동시키고, 그 장소에서 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 변환한다. 이에 의해 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송피크(11b)는 유지한 웨이퍼(W)를 창부(15a)에 대면하는 위치까지 이동시키고, 그 장소에서 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 변환한다. 이에 의해 웨이퍼(W)가 웨이퍼반송피크(11b)에 의해 반출가능한 상태가 된다. 웨이퍼 반송피크(11b)는 처음에 제 1 유지부(22a)에 유지된 후프(F1)에 수용되어 있던 웨이퍼(W)를 아래에서 순서대로 반출하여 후프(F1)내의 본래의 슬롯으로 되돌아간다.(스텝 12)
웨이퍼(W)가 되돌아간 후프(F1)는 자동반송장치에 의해 후프 반입출부(2)에서 반출되어 다음 공정의 처리를 하는 처리장치 등으로 반송된다.(스텝 13) 또, 웨이퍼 반송피크(11b)는 제 2 유지부(22b)에 유지된 후프(F2)에 수용되어 있던 웨이퍼(W)를 아래에서 순서대로 반출하여 후프(F2)내의 본래의 슬롯으로 되돌아간다.(스텝 14) 웨이퍼(W)가 되돌아간 후프(F2)는 자동반송장치에 의해 후프반입출부(2)에서 반출되고, 다음 공정의 처리를 하는 처리장치 등으로 반송된다.(스텝 15)
이러한 처리를 할 수 있는 이유는 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 설치된 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)와의 간극이 노멀 피치가 되어 있고, 이 간극에 웨이퍼 반송피크(11b)를 삽입할 수 있기 때문이다. 만약 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)의 사이가 하프 피치가 되어있는 경우에는 웨이퍼 자세변환장치(20b)에서는 가장 아래의 웨이퍼(W)로부터밖에 반출할 수 없기 때문에, 처음에 후프(F2)에 웨이퍼(W)가 되돌려져서 후프(F2)가 후프 스테이지(2b)에서 반출가능한 상태가 된다. 그러나, 후프(F1) 쪽이 먼저 후프 스테이지(2a)에서 반출되는 것이 통상의 후프반송제어이기때문에 후프(F2)는 후프(F1)가 반출되기까지 대기상태를 취하고, 반송효율이 낮아진다. 또 후프(F1)에 웨이퍼(W)가 되돌아가서 후프(F1)가 후프 스테이지(2a)에서 반출된 후부터 다음에 처리해야 할 웨이퍼(W)가 수용된 후프(이하 「후프(F3)」이라 한다.)가 후프 스테이지(2a)로 재치되기까지 동안은 웨이퍼반송유닛(3)에 있어서 웨이퍼(W)의 반송이 이루어지지 않기 때문에 스루 풋이 저하하는 문제를 발생시킨다.
그러나, 위에서 서술한 세정처리공정에 따르면, 스텝 13 뒤에는 후프 스테이지(2a)에 후프(F3)를 재치할 수 있고, 스텝 15 뒤에는 후프(F3)에 수용된 웨이퍼(W)와 동시에 처리해야 할 웨이퍼(W)가 수용된 후프(이하 「후프(F4)」라 한다.)를 후프 스테이지(2b)에 재치할 수 있다. 즉, 먼저 후프 스테이지(2a)에 재치된 후프(F1)에 웨이퍼(W)가 수용되므로써, 후프(F1)를 바로 후프반입출부(2)에서 반출할 수 있고, 이렇게 해서 후프(F)의 반송효율을 높일 수 있다.
또, 후프(F2)에 웨이퍼 반송장치(11)에 의해 웨이퍼(W)가 수용되어 있는 동안 또는 후프(F2)가 후프 반입출부(2)에서 반출되기까지 동안에 후프(F3)를 후프 스테이지(2a)로 재치할 수 있다. 더우기, 후프(F3)가 후프 스테이지(2a)에 재치된 후, 웨이퍼 반송장치(11)가 후프(F2)에의 웨이퍼(W)의 수용처리에 율속되어 있지 않으면, 바로 후프(F3)로부터의 웨이퍼(W)의 반출이 이루어질 수 있으므로, 세정처리장치(1)내에서의 웨이퍼(W)의 반송효율이 높아질 수 있고, 스루 훗을 향상시킬 수 있다.
웨이퍼 반송피크(11)는 2개의 후프(F)에 수용된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20a)로 반송하는 데에 있어서는 처음에 후프 스테이지(2a)에 재치된 후프(F3)에서 웨이퍼(W)를 반출하도록 동작하기 위해, 가능한 항 빨리 후프(F3)를 후프 스테이지(2a)로 재치하므로써, 웨이퍼 반송유닛(3)에 있어서 웨이퍼(W)의 반송이 이루어지지 않는 시간을 없애거나 또는 단축할 수 있다. 이에 의해 세정처리장치(1)의 스루 풋을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 세정처리장치(1)를 이용하여 2개의 후프(F1)와 후프(F2)에 수용된 웨이퍼(W)의 세정처리를 하는 경우의 다른 예에 관해, 도 9에 도시하는 플로차트를 참조하면서 그 공정에 관해 설명한다. 처음에 도 8에 도시한 스텝 1 및 스텝 2와 동일한 처리를 한다. 다음으로 웨이퍼 반송피크(11a)를 후프(F1)에 액시스시키고 후프(F1)에서 1매씩 웨이퍼(W)를 반출하고, 웨이퍼 유지암(21)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)의 제 1 유지부(22a) ·제 2 유지부(22b)로 노멀 피치에서 반입한다.(스텝 3a) 이 경우에는 예를 들면 후프(F1)에서는 아래측에서 순서대로 웨이퍼(W)가 반출되고, 이렇게 해서 반출된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 유지부재(22)에 설치된 유지홈(28a ·28b)에 위쪽에서 순서대로 1개소마다 반입된다. 이렇게 해서 25매의 웨이퍼(W)가 노멀 피치로 웨이퍼유지부재(22)에 유지된다.
스텝 2 및 스텝 3a의 처리가 이루어지고 있는 동안에 자동반송장치는 후프(F2)를 후프 반입출부(2)로 반입하고 후프 스테이지(2b)에 재치한다.(스텝 4a) 웨이퍼 유지부재(22)에 후프(F1)의 웨이퍼(W)가 유지되면, 일단, 창부(15a)를 닫는 것이 바람직하다.
스텝 4a 이후는 먼저 도 8을 참조하면서 설명한 스텝 5 ~ 스텝 11에 따라, 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 유지된 웨이퍼(W)의 로터(34)로의 반송, 로터(W)에 유지된 웨이퍼(W)의 세정처리를 한다. 이 동안에 스텝 7의 공정에 의해 웨이퍼 자세변환장치(20b)가 세정처리 종료한 웨이퍼(W)를 수취할 수 있도록 또, 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 미처리된 웨이퍼(W)를 수취할 수 있도록 도 5A에 도시하는 상태로된다. 이에 의해 스텝 8 ~ 스텝 11이 이루어지는 동안에 후프(F1)에 수용된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 웨이퍼 유지부재(22)로 반송한 순서와 동일한 순서로 후프(F2)에 수용된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 웨이퍼 유지부재(22)로 노멀 피치로 반입한다.(스텝 12a)
다음으로 우선 도 5를 참조하면서 설명한 순서에 따라 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 유지한 웨이퍼(W)를 창부(15a)에 대면하는 위치까지 이동시키고, 그 장소에서 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 변환한다. 이에 의해 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송피크(11b)에 의해 반출가능한 상태가 된다. 웨이퍼 반송피크(11b)는 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼유지부재(22)에 유지된 웨이퍼(W)를 후프(F1)의 소정위치로 되돌린다.(스텝 13a) 이 경우에는 웨이퍼 반송피크(11b)는 위에서 순서대로 또는 아래에서 순서대로 또는 무작위로 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지부재(22)에 유지된 웨이퍼(W)를 반출하고, 후프(F1)내의 본래의 슬롯으로 되돌릴 수 있다.
스텝 13a의 처리가 이루어지는 동안에, 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 유지된 웨이퍼(W)에 대해서는 먼저 후프(F1)에 수용되어 있던 웨이퍼(W)에 대해 이루어진 스텝 5 ~ 스텝 11의 처리가 동일하게 실시된다.(스텝 14a) 모든 웨이퍼(W)를 되돌린 후프(F1)는 자동반송장치에 의해 후프반입출부(2)에서 반출되고, 다음 공정의 처리를 하는 처리장치 등으로 반송된다.(스텝 15a) 후프(F1)가 후프 스테이지(2a)에서 반출된 후에는 후프(F3)가 후프 스테이지(2a)에 재치된다.(스텝 16a)
후프(F2)에 수용되어 있던ㄴ 웨이퍼(W)의 세정처리가 수용된 후의 공정은 스텝 1 ~ 스텝 16a의 반복이다. 즉, 로터(34)에서 후프(F2)의 웨이퍼(W)를 반출한 후에는 후프(F2)의 웨이퍼(W)는 후프(F2)에 수용되고, 웨이퍼(W)를 수용한 후프(F2)는 후프 스테이지(2b)에서 반출되고, 다음으로 처리하는 웨이퍼(W)가 수용된 후프(F4)가 후프 스테이지(2b)에 반입된다. 한편, 후프(F3)에 수용되어 있던 웨이퍼(W)는 ㅎ로터(34)에서 후프(F2)의 웨이퍼(W)가 반출된 후에, 웨이퍼 자세변환장치(20a)에서 로터(34)에 반송되어 세정처리가 이루어진다.
이렇게 세정처리장치(1)에서는 웨이퍼(W)를 종래와 같이 노멀 피치로 유지하여 세정처리를 하는 것도 가능하다. 또한 하프 피치의 3배와 4배의 넓은 간격으로 웨이퍼(W)를 로터(34)에 유지시키고, 세정처리를 하는 것도 가능하다. 노멀 피치보다도 넓은 간격으로 웨이퍼(W)를 유지하는 경우에는 1개의 후프(F)에 수용되어 있는 모든 웨이퍼(W)를 1배치로 처리하는 것도 가능하다. 그러나, 이러한 넓은 피치에서 웨이퍼(W)를 유지하는 방법은 예를 들면 사용하는 약액의 점도가 높기 때문에, 로터(34)에 유지하는 웨이퍼 간격이 좁으면 그 약액이 자연스럽게 웨이퍼(W)의 처리면에 공급되지 않을 가능성이 있는 경우 등에는 유효하다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 관해 설명한다. 도 10은 세정처리장치(1a)의 개략구조를 도시하는 평면도이다. 세정처리장치(1a)가 앞에서 설명한 세정처리장치(1)와 크게 다른 점은, (1) 후프 반입출부(2)에 6개의 후프(F)를 Y방향으로 세워서 재치할 수 있도록, 6개의 후프 스테이지(2a ~ 2f)가 설치되어 있는 점과, (2) 웨이퍼 반송유닛(3)과 세정처리유닛(4)을 구분하는 경계벽(15)에 웨이퍼 반송피크(11a)가 웨이퍼 자세변환장치(20a) 사이에서 웨이퍼(W)의 인수인계를 하기 위한 창부(15a)와, 웨이퍼 반송피크(11b)가 웨이퍼 자세변환장치(20b) 사이에서 웨이퍼(W)의 인수인계를 하기 위한 창부(15b)가 설치되어 있는 점과, (3) 창부(15a ·15b)의 각각에 대해, 셔터(16a ·16b)를 상하방향으로 이동시키는 셔터이동기구(미도시)가 설치되어 있는 점이다. 또한 먼저 도시한 도 1에서는 세정처리유닛(4)에 로터(34) 등을 도시했지만, 도 10에서는 세정처리유닛(4)에는 로터(34) 등에 대신하여 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)를 도시하고 있다.
도 11A 내지 도 11F는 웨이어 반송피크(11a)와 웨이퍼 자세변환장치(20a) 사이에서의 웨이퍼(W)의 인수인계와 웨이퍼 반송피크(11b)와 웨이퍼 자세변환장치(20b) 사이에서의 웨이퍼(W)의 인수인계와 웨이퍼반송피크(11b)와 웨이퍼 자세변환장치(20b) 사이에서의 웨이퍼(W)의 인수인계 형태를 도시하는 설명도이다. 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 창부(15a)에 대면한 도 11A에 도시하는 위치에서 웨이퍼 반송피치(11a, 도 11A에 미도시)에서 대략 수평자세의 미처리된 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 도 11A에 도시하는 위치(로터(34)의 아래쪽 위치에 상당한다.)에서 대기한 상태에 있다.
이어서 도 11B에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 유지한 웨이퍼(W)를 암회전이동기구(23)를 동작시키고 대략 수직자세로 변환한다. 또, 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)은 세정처리가 종료된 대략 수직자세의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 고정유지부재(41, 도 11B에 미도시)에서 수취한다. 이어서 도 11C에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해 그 웨이퍼 유지암(21)을 그 X방향 가이드(26)쪽으로 이동시킨다. 이어서, 도 11D에 도시하는 것과 같이웨이퍼 자세변환장치(20a)의 Y방향가이드(25)를 경계벽(15)에서 떨어지는 것과 같이 X방향에 이동시키고, 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 Y방향가이드(25)를 경게벽(15)쪽으로 이동시키므로써, 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)을 창부(15b)와 대면하는 위치로 이동시킨다.
이어서 도 11E에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 관해서는 웨이퍼유지암(21)과 웨이퍼 고정유지부재(41)의 사이에서의 웨이퍼(W) 인수인계를 할 수 있도록 Y방향 슬라이드부재(24)를 Y방향가이드(25)의 단부쪽으로 이동시킨다. 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서는 웨이퍼 반송피크(11b)가 창부(15b)를 통해 그 웨이퍼 유지암(21)에서 웨이퍼(W)를 반출한다.
마지막으로 도 11F에 도시하는 것과 같이 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 관해서는 웨이퍼 유지암(21)에 유지된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정유지부재(41, 도 11F에 미도시)에 의해 로터(34, 도 11F에 미도시)에 수용된다. 이에 의해 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않은 상태가 된다. 한편, 웨이퍼 자세변환장치(20b)에 관해서는 유지한 웨이퍼(W)가 모든 반출된 후에는 그 웨이퍼 유지암(21)을 대략 수평자세로 변환하고, 도 11A에 도시한 위치로 되돌릴 준비를 한다.
이렇게 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)에 대해, 각각 웨이퍼 반송피크(11a ·11b)를 액세스가능한 구조로 하므로써, 예를 들면, 웨이퍼 반송피크(11b)가 웨이퍼 자세변환장치(20b)에서 웨이퍼(W)를 반출하고 있을 때에 웨이퍼(W)가 수용된 후프(F)가 후프반입출부(2)로 반입되어 온 경우네, 웨이퍼 반송피크(11b)에 의한 웨이퍼 자세변환장치(20b)로부터의 웨이퍼(W) 반출을 일시적으로 중단하고, 이 후프(F)로부터 웨이퍼 자세변환장치(20a)로의 웨이퍼(W) 반송을 할 수 있다. 이에 의해 결과적으로 로터(34)의 가동율을 높일 수 있고, 스루 풋을 향상시킬 수 있다.
세정처리장치(1a)에 의하 세정처리방법의 일례에 관해, 도 12의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 여기에서는 복수의 후프(F)에서 소정매수의 웨이퍼(W)를 골라내어서 웨이퍼 자세변환장치(20a)로 인수하고, 또한 로터(34)에 유지시키므로써, 1배치의 세정처리에 공급되는 웨이퍼(W)의 편성을 임의로 변경하는 처리방법에 관해 설명한다.
표 1은 4개의 후프(F1 ·F2 ·F3 ·F4)에 수용된 웨이퍼(W)의 편성을 도시하고 있다. 예를 들면 후프(F1)에는 레시피 A에서 처리되어야 할 웨이퍼(W) 10매와 레시피 B에서 처리되어야 할 웨이퍼(W) 10매와, 레시피 C에서 처리되어야 할 웨이퍼(W) 5매가 수용되어 있다. 후프(F2 ·F3 ·F4)에 각각 수용되고, 레시피 A ~ C에서 각각 처리되어야 할 웨이퍼(W)의 매수는 표 1에 표시되는대로이다. 레시피 A ·B ·C 의 차이는 예를 들면 사용하는 약액의 차이와 처리시간의 차이, 로터(34)에 있어서 웨이퍼(W)의 유지간격의 차이 등이다.
레시피 A 레시피 B 레시피 C
후프 F1 10매 10매 5매
후프 F2 5매 12매 8매
후프 F3 10매 8매 7매
후프 F4 5매 20매 없음
각각 25매의 웨이퍼(W)가 수용된 후프(F1 ~ F4)는 자동반송장치에 의해수차, 후프 반입출부(2)에 반입되어 후프 스테이지(2a ~ 2d)에 재치된다.(스텝 1b) 처음에 레시피 A에 의한 세정처리를 하기 위해, 웨이퍼 반송피크(11a)를 이용하여 레시피 A에서 처리해야 할 10매, 5매, 10매, 5매(합계 30매)의 웨이퍼(W)를 후프(F1 ~ F4)의 소정 슬롯에서 1매씩 반출하고, 예를 들면, 후프 (F1 ·F2)에서 반출된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)의 제 1 유지부(22a)의 제 1 유지부(22a)로 하프 피치로 반입되고, 후프(F3 ·F4)에서 반출된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 유지부재(22)의 제 2 유지부(22b)로 하프 피치로 반입된다.(스텝 2b)
먼저 도 11을 참조하면서 설명한 순서에 따라, 웨이퍼 자세변환장치(20a)는 유지한 웨이퍼(W)를 대략 수직자세로 변환하여 웨이퍼 고정유지부재(41)에 인수할 수 있는 위치까지 웨이퍼 유지암(21)을 이동시키고, 그 후에 웨이퍼 승강기구(40)를 동작시키고, 웨이퍼 고정유지부재(41)를 웨이퍼(W)의 아래쪽에서 위쪽으로 상승시킨다. 이에 의해 웨이퍼 유지암(21)에 유지된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 고저유지부재(41)로 인도되고, 또한 웨이퍼 고정유지부재(41)로부터 로터(34)로 인도된다.(스텝 3b)
이 스텝 3b이 종료된 시점에서는 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)는 도 11F에 도시한 상태가 되어 있다. 이 때문에 스텝 3b가 종료된 후에는 세정처리가 종료된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20b)가 수취할 수 있고, 또한, 웨이퍼 자세변환장치(20a)가 다음으로 레시피 B에서 처리해야 할 웨이퍼(W)를 수취할 수 있도록 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)를 도 11A에 도시하는 상태로 이행시킨다.(스텝4b)
웨이퍼(W)를 유지한 로터(34)를 외측 챔버(71a)내로 진입시키고, 또, 내측 챔버(71b)를 외측 챔버(71a)내로 진입시키고 처리실(52)을 형성한다. 로터(34)를 소정 회전수로 회전시키면서, 세정액 토출노즐(55)에서 소정 약액을 토출하고 약액처리를 한다. 이어서 세정액 토출노즐(55)에서 IPA를 토출하고, 웨이퍼(W)에 부착한 약액제거를 위한 전처리를 한다.
이어서 내측 챔버(71b)를 외측 챔버(71a)의 외부 퇴피위치로 이동시키고, 처리실(51)을 형성한다. 로터(34)를 소정 회전수로 회전시키면서, 세정액 토출노즐(53)에서 순수를 토출시키고 물세정처리를 하고, 그 후에 웨이퍼(W)에 질소가스를 내뿜어서 건조처리를 한다.(스텝 5b) 이렇게 해서 레시피 A에 의한 웨이퍼(W)의 세정처리가 종료된다. 또한, 웨이퍼(W)의 물세정처리 동안에 내측 챔버(71b)의 물세정/건조처리를 하고, 다음 레시피 B에 의한 배치처리에 있어서 약액처리에 대비한다.
스텝 5b의 처리가 이루어지고 있는 동안에, 레시키 B에서 처리해야 할 후프(F1 ~ F4)의 10매, 12매, 8매, 20매(합계 50매)의 웨이퍼(W)를 수차, 후프(F1 ~ F4)에서 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 웨이퍼 유지부재(22)로 하프 피치에서 반입해둔다.(스텝 6b)
로터(34)를 외측 챔버(71a)에서 퇴출시킨 후에, 레시피 A에 의하 처리가 종료된 웨이퍼(W)는 로터(34)에서 웨이퍼 고정유지부재(41)에 인수되고, 또한 웨이퍼 고정유지부재(41)에서 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)에 인수된다.(스텝 7b)
다음으로, 먼저 도 11을 참조하면서 설명한 순서에 따라, 웨이퍼 자세변환장치(20b)는 유지된 웨이퍼(W)를 창부(15b)에 대면하는 위치까지 이동시키고, 그 장소에서 웨이퍼(W)를 대략 수평자세로 변환한다. 웨이퍼 반송피크(11b)는 웨이퍼(W)를 아래에서 순서대로 반출하여 후프(F1 ~ F4)의 본래 슬롯으로 되돌린다.(스텝 8b) 이 스텝 8b과 병행해서, 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 유지된 레시피 B에서 처리해야 할 웨이퍼(W)는 웨이퍼 고정유지부재(41)를 통해 로터(34)에 인도되고, 앞의 스텝 5b와 동일하게 소정 조건으로 세정처리된다.(스텝 9b)
레시피 B에서의 세정처리(스텝 9b)가 이루어지고 있는 동안에 레시피 C에서 처리해야 할 후프(F1 ~ F3) 중 5매, 8매, 7매의 웨이퍼(W)를 수차, 후프(F1 ~ F3)에서 웨이퍼 자세변환장치(20a)의 웨이퍼 유지부재(22)로 예를 들면, 노멀 피치로 반입해둔다.(스텝 10b)
레시피 B에서의 세정처리가 종료된 웨이퍼(W)는 앞의 스텝(7b ·8b)과 동일한 순서에 의해 로터(34)에서 웨이퍼 자세변환장치(20b)의 웨이퍼 유지암(21)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)에 인수되고, 또한 후프(F1 ~ F4)의 본래 슬롯으로 되돌린다.(스텝 11b) 이 스텝 11b과 병행해서, 웨이퍼 자세변환장치(20a)에 유지된 레시피 C에서 처리해야 할 웨이퍼(W)는 웨이퍼 고정유지부재(41)를 통해 로터(34)에 인도되고, 앞의 스텝(5b)과 동일하게 해서 소정 조건으로 액처리된다.(스텝 12b)
레시피 C에서의 세정처리가 종료된 웨이퍼(W)는 앞의 스텝(7b ·8b)과 동일한 순서에 의해 로터(34)에서 웨이퍼 자세변환자세(20b)의 웨이퍼 유지암(21)에 설치된 웨이퍼 유지부재(22)에 인도되고, 또한 후프(F1 ~ F3)의 본래 슬롯으로 되돌린다.(스텝 13b) 이렇게 해서 후프(F1 ~ F4)에 수용된 모든 웨이퍼(W)의 소정 레시피에 의한 세정처리가 종료된다. 웨이퍼(W)가 되돌아간 후프(F1 ~ F4)는 수차, 자동반송장치체 의해 후프반입출부(2)에서 반출되고, 다음 공정의 처리를 하는 처리장치 증으로 반송된다.(스텝 14b)
세정처리장치(1a)를 이용하여 앞의 도 8 및 도 9를 참조하면서 설명한 방법에 의해 웨이퍼(W)의 세정처리를 하는 것도 물론 가능하다. 예를 들면, 후프(F1 ~ F4)가 각각 후프 스테이지(2a ~ 2d)에 재치되는 경우에는 처음에 후프(F1 ·F2)에 수용된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 자세변환장치(20a)로 반송하고, 그 후에 로터(34)에 반송하여 세정처리를 한다. 그리고, 그 동안에 후프(F3 ·F4)에 수용된 웨이퍼(W)가 로터(34)에서 반출된 후에 후프(F3 ·F4)의 웨이퍼(W)를 로터(34)에 반입하여 세정처리를 할 수 있다. 이에 의해, 로터(34)의 가동률을 높이고, 스루 풋을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 관해 설명한다. 도 13은 세정처리장치(1b)의 개략구조를 도시하는 평면도이다. 세정처리장치(1b)는 웨이퍼(W)를 수용하는 후프(수용용기, F)를 6개 Y방향으로 늘어세워 재치가능한 후프 반입출부(2)와, 웨이퍼(W)에 대해 세정처리를 실시하는 2대의 세정처리유닛(4a ·4b)과 후프 반입출부(2)와 세정처리유닛(4a ·4b)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 하는 웨이퍼 반송유닛(3)과, 세정처리장치(1b)에 장착된 각종 전동구동기구와 전자제어장치를 위한 전원유닛(5)과, 세정처리유닛(4a ·4b)에 있어서 사용되는 세정처리를 위한약액을 저장 ·공급하는 약액공급유닛(6)과, 세정처리유닛(4a ·4b)에 있어서 웨이퍼(W)의 처리프로세스를 각각 독립적으로 제어하는 프로세스 제어유닛(7a ·7b)를 갖고 있다.
또, 세정처리장치(1)와 동일하게 프로세스 제어유닛(7a ·7b)에는 각각 세정처리유닛(4a ·4b)에 있어서 세정처리를 소정의 레시피에 따라 행하는 제어장치(8b ·8c)가 구비되어 있고, 후프 스테이지(2a ~ 2f)의 하부 스페이스에는 세정처리장치(1b)에 설치된 웨이퍼 반송장치(11)와 웨이퍼 자세변환장치(20a) 등의 각종기구를 소정 레시피에 따라 동작시키는 제어장치(8a, 미도시)가 설치되어 있다. 이들 제어장치(8b ·8c)는 상호 제어신호를 교환하고, 세정처리장치(1b)의 처리를 원활하게 한다.
세정처리장치(1b)에 있어서는 2대의 세정처리유닛(4a ·4b)이 설치되어 있기 때문에 단위시간당 웨이퍼(W)의 처리매수를 많게 할 수 있다. 또, 2대의 세정처리유닛(4a ·4b)은 독립적으로 제어가능하기 때문에, 다른 레시피의 세정처리를 병행하여 행하는 것이 가능하다. 세정처리유닛(4a ·4b)은 그 한쪽의 측면이 개방되어 있기 때문에, 작업원은 세정처리유닛(4a ·4b)의 측면에서 내부에 용이하게 액세스하고 유지관리를 할 수 있다. 세정처리장치(1b)에 있어서 웨이퍼(W)의 처리는 먼저 도 8을 참조하여 설명한 여러가지 방법에 따라 행할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 세정처리장치(1b)와 같이 한번에 후프반입출부(2)에 재치할 수 있는 후프(F)의 수가 많은 경우에는 웨이퍼 반송유닛(3)에 웨이퍼 반송장치(11)를 2대설치하는 것도 바람직하다. 이에 의해 웨이퍼 반송유닛(3)에 있어서 웨이퍼(W)의 반송 스루 풋을 올리고, 나아가서는 세정처리장치(1b) 전체의 스루 풋을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관해 설명해왔지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세정처리장치의 후프 반입출부(2)에 재치가능한 후프(F)의 수는 후프(F)의 자동반송장치의 액세스시간과, 세정처리장치에 있어서 세정처리시간(세정처리장치내에 있어서 웨이퍼(W)의 반송시간과 약액 등에 의한 처리산의 양쪽을 포함한다.)을 고려하여 세정처리장치에 있어서 스루 풋이 향상되도록 적당히 정해진 후프(F)의 자동반송장치의 액세스 시간을 일정하게 한 경우에 있어서, 이 세정처리시간이 긴 경우에는 재치가능한 후프(F)의 수는 적어도 좋고, 세정처리시간이 짧은 경우에는 재치가능한 후프(F)의 수를 많게 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 설명에 있어서는 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)와 로터(34)에 하프 피치에서 웨이퍼(W)를 수용할 수 있는 경우에 관해 설명했지만, 이들 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b) 등에 있어서 웨이퍼(W0의 유지피치는 노멀 피치보다 작은 유지피치, 예를 들면 노멀 피치의 1/3, 2/3, 1/4, 3/4, 8/9 등의 피치여도 상관없다.
웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)에 이용되고 있는 웨이퍼 유지부재(22)를 대신하여 도 14A 및 도 14B의 측면도에 도시하는 것과 같이 하프 피치에서 유지홈(28b)이 형성되고, 웨이퍼 유지암(21)에 고정된 제 2 웨이퍼 유지부재(29b)와, 하프 피치에서 유지홈(28a)이 형성되고, 미도시의 슬라이드기구에 의해 제 2 웨이퍼 유지부재(29b)와 당접 또는 이격가능한 웨이퍼 유지부재(29a)를 이용하는 것도 가능하다.
도 14A는 웨이퍼 유지부재(29a ·29b)와 웨이퍼 반송피크(11a ·11b)의 사이에서 웨이퍼(W)의 인도가 이루어질 때의 상태를 도시하고 있고, 예를 들면, 웨이퍼 유지부재(29a)의 최하부에 유지되는 웨이퍼(W)와 웨이퍼 유지부재(29b)의 최상부에 유지되는 웨이퍼(W)의 간격만이 노멀 피치가 되어있다. 이에 의해 웨이퍼 반송피크(11a ·11b)는 웨이퍼 유지부재(29a ·29b) 중 어느 한쪽도 임의로 액세스할 수 있다.
한쪽 도 14B는 웨이퍼 고정유지부재(41)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 인도가 이루어질 때의 상태를 도시하고 있고, 웨이퍼 유지부재(29a)를 웨이퍼 유지부재(29b)에 당접시키므로써 모든 웨이퍼(W)가 하프 피치에서 수용되어 있다. 이에 의해 로터(34)에는 모든 웨이퍼(W)가 하프 피치에서 수용되고 세정처리에 공급되게 된다.
도 4에 도시한 웨이퍼 유지부재(22)에서는 제 1 유지부(22a) ·제 2 유지부(22b)에 하프 피치에서 웨이퍼(W)를 수용한 경우에 제 1 유지부(22a)와 제 2 유지부(22b)의 사이만큼은 노멀 피치가 된다. 이에 의해 이 노멀 피치에서 이격되어 유지된 2매의 웨이퍼(W)에 있어서 대향면의 세정처리상태가 다른 하프 피치에서 유지된 웨이퍼(W)의 세정처리상태와 다른 경우가 있다. 그러나, 웨이퍼 유지부재(29a ·29b)를 이용하여 모든 웨이퍼(W)를 하프 피치로 배열하므로써 모든웨이퍼(W)에 관해 동일한 상태에서 세정처리를 할 수 있게 되고, 웨이퍼(W)의 세정처리상태에 편차가 생기는 것을 억제할 수 있다.
또한, 로터(34)를 구성하는 계지부재(38a)와 홀더(38b)에는 전 범위에 걸쳐 웨이퍼(W)를 유지하는 유지홈을 하프 피치에서 형성해두므로써, 웨이퍼 유지부재(22)가 이용되고 있는 경우와, 웨이퍼 유지부재(29a ·29b)가 이용되어 있는 경우의 양쪽에 대응할 수 있다.
웨이퍼 자세변환장치로서는 2대의 웨이퍼 자세변환장치(20a ·20b)를 도시했지만, 도 15의 사시도에 도시하는 웨이퍼 자세변환장치(110)를 이용하는 것도 가능하다. 이 웨이퍼 자세변환장치(110)는 50매의 미처리된 웨이퍼(W)를 하프 피치에서 수용가능한 웨이퍼 반송카세트(111a)와 50매의 세정처리를 마친 웨이퍼(W)를 하프 피치에서 수용가능한 웨이퍼 반송카세트(111b)와 웨이퍼 반송카세트(111a ·111b)를 재치가능한 카세트재치플레이트(112)와, 창부(15a)에 대면하도록 웨이퍼 반송카세트(111a ·111b)를 재치하는 카세트 재치대(121)와 카세트 재치대(121)와 카세트 재치플레이트(112) 사이에서 웨이퍼 반송카세트(111a ·111b)를 반송하는 카세트 이재기구(114)를 갖고 있다.
웨이퍼 반송카세트(111a)의 내부에는 웨이퍼 유지부재(22)에 설치된 유지홈(28a ·28b)과 동일한 유지홈(122)이 하프 피치에서 형성되어 있고, 웨이퍼 반송카세트(111a)의 측면에는 카세트이재기구(114)가 웨이퍼 반송카세트(111a)를 유지하기 위한 척부재(119)가 설치되어 있다. 또, 웨이퍼 반송카세트(111a)가 대략 수직자세로 웨이퍼(W)를 유지한 상태에 있어서, 웨이퍼 반송카세트(111a)와 동일구조를 갖는다. 또한, 웨이퍼 반송카세트(111a ·111b)로서는 PEEK, PFDF, PP 등의 수지제의 것이 최적으로 이용된다.
카세트 재치플레이트(112)는 미도시의 회전기구에 의해 회전가능해져 있고 웨이퍼 반송카세트(111a ·111b)가 각각 재치되는 위치에는 웨이퍼 고정유지부재(41)가 관통가능한 창부(113)가 설치되어 있다. 카세트이재기구(114)는 척부재(119)를 탈착가능한 척(115)과 척(115)을 유지하고 회전이동가능한 제 1 암(116)과, 제 1 암(116)을 유지하고, 회전이동가능한 제 2 암(117)과 제 2 암(117)을 유지하여 승강시키는 미도시의 승강기구를 내장하는 지주부재(118)을 갖고있다.
이러한 웨이퍼 자세변환장치(110)에서는 예를 들면 처음에 창부(15a)를 통해 미처리된 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송카세트(111a)에 반입된다. 이어서, 척(115)에 척부재(119)를 유지시키고, 웨이퍼 반송카세트(111a)를 카세트재치대(121)에서 인상한다. 또, 카세트 재치플레이트(112)에 있어서 웨이퍼 반송카세트(111a)가 재치되는 빈 스페이스가 창부(15)쪽이 되도록 카세트 재치플레이트(112)를 180도 회전시킨다.
제 1 암(116)을 90도 회전시키고 웨이퍼 반송카세트(111a)에 수용된 웨이퍼(W)를 대략 수직자세로 변환하고, 그 상태에서 제 2 암(117)을 소정각도 회전시킨 후에 웨이퍼 반송카세트(111a)를 강하시키고, 웨이퍼 반송카세트(111a)를 카세트 재치플레이트(112)의 소정위치에 재치한다. 카세트 재치플레이트(112)를 180도 회전시키고, 웨이퍼 고정유지부재(41)를 상승시키므로써, 웨이퍼반송카세트(111a)에서 웨이퍼 고정유지부재(41)에 웨이퍼(W)가 인도된다. 세정처리가 종료된 웨이퍼(W)의 반송은 웨이퍼 반송카세트(111b)를 이용하고, 이 순서와 반대의 순서에 따라 행할 수 있다.
세정처리 등의 액처리에 공급되는 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않는다. 본 발명은 LCD기판 등의 유리기판과 세라믹스기판, 금속 기판의 세정처리를 비롯한 여러가지 액처리에 적용할 수 있다.
위에서 서술한 대로, 본 발명에 따르면, 2개의 용기에 수용되어 있는 기판을 1배치에서 처리할 수 있기 때문에, 스루 풋을 높일 수 있다. 또, 액처리시에는 기판은 용기의 기판배열 피치보다 작은 유지피치로 기판유지수단에 유지되기 때문에, 기판유지수단 등을 대형화할 필요가 없다. 또한, 기판유지수단에 복수의 기판을 임의의 피치로 유지시킨 상태에서 액처리를 할 수도 있다. 이에 의해 예를 들면 처리액의 점도가 높기 때문에 기판간에 처리액이 들어가기 어려운 경우에는 기판을 유지하는 피치를 확산하는 등으로 하여 대처하는 것이 가능해진다. 더우기 또 1패치에서 처리하는 기판의 편성을 복수의 캐리어에 수용된 기판에서 소정의 기판을 제거하므로써 임의로 구성할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 어떠 처리액에서 처리해야 할 기판이 복수의 캐리어로 나뉘어 수용되어 있는 경우에, 이들 복수의 캐리어에서 필요한 기판만큼을 반출하여 한번에 그 처리액에서 액처리할 수 있게 되고, 액처리된 바리에이션을 확산할 수 있다.

Claims (23)

  1. 복수의 기판을 회전시키면서 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하고 액처리를 하는 액처리장치에 있어서,
    복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에 수용되어 있는 용기를 재치하는 용기재치부와,
    상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치로 복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 기판유지수단과,
    상기 용기재치부에 재치된 용기와 상기 기판유지수단간에 기판을 반송하는 기판반송수단과,
    상기 기판유지수단을 회전시키는 회전수단과,
    상기 기판유지수단을 수용가능한 챔버와,
    상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급수단과,
    를 구비하고,
    상기 기판유지수단에 임의의 피치에서 기판이 유지되고 상기 기판의 액처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판반송수단은, 상기 용기재치부에 재치된 용기에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인도하고, 유지한 기판을 1매씩 대략 수평자세로 반송하는 제 1기판반송장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치로, 상기 용기 2개분에 수용된 기판을 한번에 대략 평행하게 유지가능하고, 유지된 기판을 대략 수평자세와 대략 수직자세간에서 변환가능한 기판자세변환수단을 더 구비하고,
    상기 기판반송수단은,
    상기 용기재치부에 재치된 용기 및 상기 기판자세변환수단에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인도하고, 상기 용기와 상기 기판자세변환수단간에 기판을 1매씩 대략 수평자세로 반송하는 제 1 기판반송장치와,
    상기 기판자세변환수단과 상기 기판유지수단간에서 기판을 대략 수직자세로 인도하는 제 2 기판반송장치와,
    를 갖고,
    상기 기판유지수단은 상기 기판자세변환수단에 대략 수직자세로 유지된 복수의 기판상태를 유지한 채 상기 복수의 기판을 유지가능한 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  4. 청구항 3항에 있어서,
    상기 제 1기판 반송장치는,
    상기 용기재치부에 재치된 용기에서 미처리된 기판을 반출하여 상기 기판자세변환수단으로 인도하는 미처리기판 반송용 피크와,
    상기 기판자세변환수단에서 처리를 마친 기판을 수취하여 상기 용기재치부에 재치된 용기의 소정위치에 수용하는 처리를 마친 기판반송용 피크와,
    를 갖는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 기판자세변환수단은,
    액처리 전의 기판을 유지하는 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치에서 설치된 제 1 기판유지암과, 상기 제 1 기판유지암에 유지된 기판이 대략 수평자세와 대략 수직자세간에서 변환되도록 상기 제 1 기판유지암을 회전이동하는 제 1 암회전이동기구와, 를 갖는 미처리기판 유지변환기구와,
    액처리 후의 기판을 유지하는 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치로 설치된 제 2 기판유지암과, 상기 제 2 기판유지암에 유지된 기판이 대략 수평자세와 대략 수직자세간에서 변환되도록 상기 제 2 기판유지암을 회전이동하는 제 2 암회전기구와, 를 갖는 기처리기판 유지변환기구와,
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    미처리기판 유지변환기구는 상기 제 1 기판유지암과 상기 제 1 기판반송장치와의 사이에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치와, 상기 제 1 기판유지암과 상기 제 2 기판 반송장치간에서 기판의 인수인계가 이루어지는 위치와, 의 사이에서 상기 제 1 기판유지암을 이동시키는 제 1 암이동기구를 더 구비하고,
    상기 기처리기판 유지변환기구는 상기 제 2 기판 유지암과 상기 제 1 기판반송장치간에서 기판의 인도가 이루어지는 위치와, 상기 제 2 기판유지암과 상기 제 2 기판 반송장치간에서 기판의 인도가 이루어지는 위치와, 의 사이에서 상기 제 2 기판유지암을 이동시키는 제 2 암이동기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 기판 유지암 및 상기 제 2기판유지 암은 각각,
    상기 용기 1개에 수용가능한 기판의 매수와 동일한 수의 유지홈이 상기 용기에 있어서 기판배열 피치보다 작은 유지피치로 형성된 제 1 홈군 및 제 2 홈군을 갖고,
    상기 제 1 홈군과 상기 제 2 홈군간의 피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치와 동일한 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 기판유지 암과 상기 제 2 기판유지 암은 각각, 유지된 기판을 대략 수직자세에서 대략 수평자세로 변환할 때에, 유지된 기판이 수평방향으로 비산하지 않도록 기판의 움직임을 억제하는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 2 기판반송장치는,
    상기 제 1 기판유지 암에 유지된 미처리된 기판을 수취하고 상기 기판유지수단으로 인도하는 미처리기판 고정유지부와 상기 기판유지수단에서 액처리완료된 기판을 수취하여 상기 제 2 기판유지 암으로 인도하는 기처리기판 고정유지부를 갖는 제 3 기판유지암을 갖는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 용기재치부에 재치된 복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 반출하고 상기 기판자세변환수단으로 이체하여 1배치를 형성하고, 또한, 액처리 후의 각 기판을 본래 용기의 본래 슬롯으로 되돌리도록 상기 제 1 기판반송장치를 제어하는 반송제어장치를 더 구비하고,
    1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  11. 복수의 기판에 처리액을 공급하여 배치식으로 액처리를 하는 액처리장치에 있어서,
    복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에서 수용되어 있는 용기를 재치하는용기재치부와,
    복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 기판유지수단과,
    상기 용기재치부에 재치된 용기와 상기 기판유지수단과의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과,
    상기 기판유지수단을 수용가능한 챔버와,
    상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급수단과,
    상기 용기재치부에 재치된 복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 반출하고 상기 기판유지수단으로 이체하여 1배치를 형성하고, 또한 액처리 후의 각 기판을 본래 용기의 본래 슬롯으로 되돌리도록 상기 기판반송수단을 제어하는 반송제어장치와,
    를 구비하고,
    1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판유지수단은 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치로 복수의 기판을 대략 평행하게 유지가능한 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판유지수단을 회전시키는 회전수단을 더 구비하고,
    상기 기판유지수단을 회전시키면서 상기 처리액 공급수단에서 소정의 처리액이 상기 기판유지수단에 유지된 기판에 공급되는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판반송수단은 상기 용기재치부에 재치된 용기에 대해 기판을 1매씩 대략 수평자세로 인도하고, 유지된 기판을 1매씩 대략 수평자세로 반송하는 제 1 기판반송장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버는 상기 기판유지수단을 수용가능한 대략 원통형 형상을 갖고, 그 한쪽의 단면에 상기 기판유지수단이 진입퇴출가능한 창부가 설치된 외측 챔버와, 상기 외측 챔버내와 상기 외측 챔버바깥으로 슬라이드가 자유롭고, 상기 외측 챔버내에 수용된 상태에서 상기 기판유지수단을 그 내부에 수용가능한 대략 원통형의 내측 챔버와, 를 갖고,
    상기 내측 챔버는 상기 외측 챔버에 있어서 상기 창부가 설치되어 있지 않은 다른 쪽 단면에서 진입퇴출이 가능하고,
    상기 기판유지수단을 상기 외측 챔버에 대해 진입퇴출시키는 유지수단 이동기구와, 상기 기판유지수단이 상기 외측챔버 내에 수용되었을 때에 상기 창부를 폐쇄하는 개체와, 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 유지피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치의 반분의 피치인 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  17. 복수의 기판을 회전시키면서 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하여 배치식으로 액처리를 하는 액처리방법에 있어서,
    복수의 기판이 일정피치로 배열된 상태에서 수용되어 있는 용기에서 기판을 1매씩 반출하고, 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 유지피치로 기판을 유지할 수 있는 기판유지수단에 임의의 피치로 유지시키는 공정과,
    소정수의 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하는 공정과,
    상기 챔버내에 수용된 기판을 회전시키면서, 상기 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정과,
    를 갖는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  18. 복수의 기판에 처리액을 공급하여 배치식으로 액처리를 하는 액처리방법에 있어서,
    복수의 용기에서 각각 소정매수의 기판을 뽑아내고, 소정의 유지피치에서 기판을 유지할 수 있는 기판유지수단으로 유지시키고 1배치를 형성하는 공정과,
    상기 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하는 공정과,
    상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정과,
    액처리가 종료된 각 기판을 각각의 본래의 용기의 본래의 슬롯으로 되돌리는 공정과,
    를 갖고,
    1배치의 액처리에 공급되는 기판의 편성을 임의로 변경하여 기판의 액처리를 하는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 기판유지수단에 있어서 기판의 유지피치는 상기 용기에 있어서 기판배열피치보다 작은 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 챔버내에 수용된 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정은, 상기 기판을 회전시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  21. 복수의 기판을 회전시키면서 상기 복수의 기판에 처리액을 공급하여 배치식으로 액처리를 하는 액처리방법에 있어서,
    복수의 기판이 대략 수평자세로 상하방향으로 소정간격으로 수용된 제 1 용기에서 기판을 1매씩 반출하여 소정매수의 기판을 상하방향으로 일정한 유지피치로 대략 평행하게 유지할 수 있는 제 1 기판유지부에 유지시킨 후에 복수의 기판이 대략 수평자세로 상하방향으로 소정간격으로 수용된 제 2 용기에서 기판을 1매씩 반출하여 소정매수의 기판을 상하방향으로 일정한 유지피치로 대략 평행하게 유지할 수 있는 제 2 기판유지부에 유지시키는 공정과,
    상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에 유지된 기판을 대략 수직자세로 변환하는 공정과,
    상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에 유지된 대략 수직자세의 기판을 기판유지수단으로 이동재치하는 공정과,
    상기 기판이 유지된 상기 기판유지수단을 챔버에 수용하고, 상기 기판유지수단을 회전시키면서, 상기 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 하는 공정과,
    액처리가 종료된 기판을 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부로 이동재치하는 공정과,
    상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에 유지된 기판을 대략 수평자세로 변환하는 공정과,
    상기 제 1 기판유지부에 유지된 기판을 상기 제 1 용기로 되돌린 후에 상기 제 2 기판유지부에 유지된 기판을 상기 제2 용기로 되돌리는 공정과,
    를 갖는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부에는 각각 상기 제 1 용기 및 상기 제 2 용기에 있어서 기판배열피치의 반분의 유지피치에서 기판이 유지되는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부가 기판을 대략 수평자세로 유지할 수 있는 상태에 있어서, 상기 제 1 기판유지부는 상기 제 2 기판유지부의 상측에 위치하고,
    상기 제 1 용기 및 상기 제 2 용기에 액세스하는 반송피크가 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부의 간극에 삽입가능하도록, 상기 제 1 기판유지부와 상기 제 2 기판유지부와의 간극폭은 상기 용기의 기판배열피치와 동일하고,
    상기 반송피크는 상기 제 1 기판유지부에 대해 위에서 아래를 향해서만 순차적으로 기판을 반입하고, 반대로 아래에서 위를 향해서만 순차적으로 기판을 반출하고, 상기 제 2 기판유지부에 대해서도 위에서 아래를 향해서만 순차적으로 기판을 반입하고, 반대로 아래에서 위를 향해서만 순차적으로 기판을 반출하는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
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