JPH0897180A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板処理装置を高い処理能力を維持しつつ狭
い設置面積に設置できるようにする。 【構成】基板洗浄装置１は、複数の基板Ｗを複数の処理
液で連続して洗浄する装置であって、基板搬送ロボット
７と、複数の処理部１０を有する基板洗浄・乾燥部５と
を備えている。基板搬送ロボット７は、基板Ｗを水平方
向に回転搬送する。基板洗浄・乾燥部５の処理部１０
は、基板搬送ロボット７の周囲に配置されており、複数
の基板Ｗを浸漬し得る処理槽１７を有している。この処
理槽１７では、複数の処理液による処理を連続して行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板処理装置、特に、
複数の基板を複数の処理液で連続して処理する基板処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体基板や液晶表示装置用硝
子基板等の処理対象の基板の表面を洗浄する場合、浸漬
型の基板処理装置が用いられる。この種の基板処理装置
として、キャリアレスでかつ１つの処理槽で複数の処理
液による処理が連続して行なえるものが知られている。
この基板処理装置は、基板洗浄部と、キャリアの搬入搬
出部と、キャリア内から基板を出し入れする基板移載部
と、搬入搬出部と基板移載部との間でキャリアを搬送す
るキャリア移載ロボットと、基板洗浄部に並べて配置さ
れた基板乾燥部と、基板移載部と基板洗浄部との間で基
板を搬送する基板搬送ロボットとを備えている。基板洗
浄部は、複数枚の基板を一括して浸漬し得る処理槽を有
する処理部を複数備えている。これらの処理部は、水平
方向に並べて配置されており、各処理部はそれぞれ同一
の複数の処理が可能である。基板搬送ロボットは、複数
枚の基板を挟持する１対の搬送アームを有しており、基
板移載部と複数の処理部との間で直線的に移動する。こ
の基板洗浄装置は、処理部の数を増減することで処理能
力を増減できる。

【０００３】この基板処理装置では、搬入搬出部に搬入
されたキャリアがキャリア移載ロボットによって基板移
載部に移載されると、キャリアから基板が抜き取られて
基板搬送ロボットに渡され、基板洗浄部に搬送される。
基板洗浄部では純水を含む複数の処理液で洗浄処理が連
続して行われる。洗浄処理が終了すると基板搬送ロボッ
トによって基板が基板乾燥部に搬送されて乾燥処理され
る。乾燥処理が終了すると基板搬送ロボットによって基
板が基板移載部に搬送され、基板移載部でキャリアに基
板が収納される。基板が収納されたキャリアは、キャリ
ア移載ロボットによって搬入搬出部に移載され搬出され
る。

【０００４】この種の基板処理装置は、新設の工場に設
置される場合と既設の工場に設置される場合がある。新
設の工場に新たに設置される場合には、設置面積の制約
が比較的少ない。しかし、既設の工場に設置される場合
には、設置面積の制約が多く、可及的に設置面積を小さ
くすることが望まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の基板処理装
置では、各処理部が異なる処理液で連続して処理を行え
るので、処理部が単独の処理しか行えない装置に比べて
設置面積を小さくできる。しかし、処理能力に応じて、
複数の処理部が水平方向に直線的に並べて配置されてい
るので、処理部の数、つまり処理能力で装置の大きさが
定まり、処理能力を落とさなければ装置の設置面積を小
さくできないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、高い処理能力を維持しつ
つ狭い設置面積に設置できる基板処理装置を提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、構成を簡素化できる基
板処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る基板処理
装置は、複数の基板を複数の処理液で連続して処理する
装置であって、基板搬送手段と、複数の基板処理部とを
備えている。基板搬送手段は複数の基板を横方向に回転
搬送する。基板処理部は、基板搬送手段の周囲に配置さ
れた、複数の基板を浸漬し得る処理槽を有し、複数の処
理液による処理を処理槽内で連続して行い得る。

【０００８】請求項２に係る基板処理装置は、請求項１
に記載の装置において、基板搬送手段が、横方向に回転
する回転アームと、回転アームの先端に設けられた基板
保持アームとを有している。請求項３に係る基板処理装
置は、請求項２に記載の装置において、基板保持アーム
は、回転アームの軸方向と交差する方向に複数の基板を
整列保持する。

【０００９】請求項４に係る基板処理装置は、請求項１
から３のいずれかに記載の装置において、基板処理部
が、基板搬送手段との間で複数の基板を授受して処理槽
内に配置する昇降保持部をさらに備えている。。請求項
５に係る基板処理装置は、請求項１から４のいずれかに
記載の装置において、基板処理部が、各処理槽内で有機
溶剤の蒸気により複数の基板を乾燥させる乾燥手段をさ
らに備えている。

【００１０】

【作用】請求項１に係る基板処理装置では、基板搬送手
段によって複数の基板が横方向に回転されて複数の基板
処理部のいずれかの処理槽に搬送される。請求項２に係
る基板処理装置では、基板搬送手段の動作時に、基板保
持アームが閉じて基板を保持し、保持後に回転アームが
回転して基板を搬送する。

【００１１】請求項３に係る基板処理装置では、基板保
持アームは、回転アームの軸方向と交差する方向に複数
の基板を整列保持する。請求項４に係る基板処理装置で
は、基板処理部に基板搬送手段によって基板が搬送され
ると、昇降保持部が上昇して基板搬送手段から基板を受
け取り、下降して処理槽内に基板を配置する。

【００１２】請求項５に係る基板処理装置では、基板処
理部で複数の処理液による基板処理が終了すると、乾燥
手段によって、各処理槽内で有機溶剤の蒸気により複数
の基板が乾燥させられる。

【００１３】

【実施例】図１及び図２において、本発明の一実施例を
採用した浸漬型基板洗浄装置１は、例えば２５枚の基板
Ｗを収容するキャリアＣの搬入搬出部２と、キャリアＣ
からの基板Ｗの取り出し又はキャリアＣへの基板Ｗの装
填を行う基板移載部３と、キャリアＣの搬入搬出部２と
基板移載部３との間でキャリアＣを移載するキャリア移
載ロボット４と、複数枚の基板を一括して洗浄・乾燥処
理する引き上げ式の基板洗浄・乾燥部５と、基板移載部
３と基板洗浄・乾燥部５との間で基板Ｗを一括保持して
搬送する基板搬送ロボット７とから構成されている。ま
た、基板洗浄装置１は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）の蒸気を基板洗浄・乾燥部５に供給する蒸気発生装
置２３と、複数種の薬液を貯留して基板洗浄・乾燥部５
に供給する薬液供給部（図示せず）とを有している。

【００１４】搬入搬出部２は、基板処理装置１の手前側
中央（図１の下側）に配置されており、その奥側に基板
洗浄・乾燥部５が配置されている。搬入搬出部２には、
例えば間隔を隔てて１対（２基）のキャリアＣを載置可
能なキャリア載置部２ａが上下に間隔を隔てて６個設け
られている。キャリア移載ロボット４は、図２及び図３
に示すように、搬入搬出部２の後方に配置されており、
１対のキャリアＣを保持して前進後退及び昇降可能であ
る。キャリア移載ロボット４は、前進後退及び昇降する
ことで搬入搬出部２に搬入されてきたキャリアＣを基板
移載部３のテーブル８（後述）上へ移載する。また、洗
浄済み基板Ｗを収納したキャリアＣまたは空のキャリア
Ｃをテーブル８から搬入搬出部２へ移載する。さらに、
搬入搬出部２において、昇降及び前進後退することでキ
ャリアＣをキャリア載置部２ａとの間で受け渡す。

【００１５】キャリア移載ロボット４は、エレベータ型
の昇降機構４ａと、昇降機構４ａにより昇降するロボッ
ト本体４ｂとを備えている。昇降機構４ａは、側方に突
出して昇降する昇降アーム９を有している。ロボット本
体４ｂは、昇降アーム９の先端に取り付けられた昇降フ
レーム１１と、昇降フレーム１１にそれぞれ支持され
た、水平に屈伸可能な１対の水平アーム機構１２とを備
えている。各水平アーム機構１２は、いわゆるスカラロ
ボット機構であり、前後１対の実質的に等長の２本のア
ーム１３ａ，１３ｂを備えている。基端側の第１のアー
ム１３ａの端部には、モータ（図示せず）が連結されて
おり、２台のモータは同期して逆方向に回転する。第２
のアーム１３ｂの先端にはキャリアＣを載置するための
キャリア載置部１４が設けられている。キャリア載置部
１４は、同じ姿勢で搬入搬出部２と基板移載部３との間
で移動する。ここでは、キャリア載置部１４でキャリア
Ｃの底部をすくって１対のキャリアＣを一括して搬送す
る。

【００１６】基板移載部３はキャリア移載ロボット４の
奥側に配置されており、互いに逆方向に９０度回転する
テーブル８を有している。基板移載部３は、２つのキャ
リアＣに収容された、例えば２５枚ずつの基板Ｗの表面
を対向させて５０枚に整列させて基板搬送ロボット７に
移載する。テーブル８内には、昇降かつ横行可能な基板
保持部３ａが配置されている（図２）。

【００１７】基板搬送ロボット７は装置１の略中央部に
配置されており、図４に示すように、基板洗浄装置１の
フレームに垂直軸回りに回動可能に支持された旋回軸１
５ａと、旋回軸１５ａの先端に取りつけられた、Ｓ字に
湾曲した旋回アーム１５ｂと、旋回アーム１５ｂの先端
に取りつけた揺動支持部１５ｃと、揺動支持部１５ｃに
開閉自在に支持された１対の保持アーム１６とを有して
いる。旋回軸１５ａの基端には旋回モータ１５ｄが連結
されている。保持アーム１６は旋回円の接線方向に沿っ
て配置されており、基板搬送ロボット７は、旋回して基
板移載部３と処理部１０との間で基板Ｗを搬送する。保
持アーム１６は例えば５０枚の基板Ｗを一括保持可能で
ある。

【００１８】基板洗浄・乾燥部５は、基板搬送ロボット
７の周囲に等間隔で配置された３つの処理部１０を有し
ている。各処理部１０は、図５に示すように、処理槽１
７と、処理槽１７から溢れ出た処理液を受けるオーバー
フロー受け槽１８と、これらを囲む密閉チャンバ１９と
から主に構成されている。処理槽１７の底部には薬液供
給部からの薬液または純水が供給される処理液供給口２
０が形成されており、その上部には越流部２１が形成さ
れている。処理槽１７は、その内部に収容された処理液
中に例えば５０枚の基板Ｗが完全に浸漬され得るような
内容積を有している。

【００１９】処理槽１７及びオーバーフロー受け槽１８
の上方空間は、密閉チャンバ１９によって閉鎖的に包囲
されている。密閉チャンバ１９の上面側には、たとえば
５０枚の基板Ｗを保持した保持部材２８（後述）を出し
入れするための開口２２が形成されており、その開口２
２を開閉自在に気密に閉塞することができる密閉蓋２４
が配置されている。この密閉蓋２４は、図５の紙面直交
方向（左右方向）に前後に分割して開くようになってい
る。また、密閉チャンバ１９の図５の右側壁面には、蒸
気供給口２６が形成されている。蒸気供給口２６からは
蒸気発生装置２３で発生したＩＰＡの蒸気が供給され
る。さらに、密閉チャンバ１９の外壁面には、それを被
覆するようにラバーヒータ２５が配設されており、また
図５の左側壁面には、密閉チャンバ１９の内壁面の温度
を検出するための温度計２７が、壁面を貫通して取り付
けられている。

【００２０】密閉チャンバ１９内には、基板Ｗを保持す
る保持部材２８が配設されている。保持部材２８は、多
数の保持溝（図示せず）により基板Ｗを主面を対向させ
た状態で保持する。保持部材２８は、昇降駆動機構２９
により上下駆動される。昇降駆動機構２９は、上端部が
保持部材２８に固定された駆動ロッド３０と、駆動ロッ
ド３０を上下方向に摺動自在に支持する軸受装置３２
と、駆動プーリ３４及び従動プーリ３６と、両プーリ３
４，３６間に架け渡され、駆動ロッド３０の下端部が固
着されたベルト３８と、駆動プーリ３４を回転駆動させ
る駆動用モータ４０とから構成されている。

【００２１】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。基板Ｗが収容された１対のキャリアＣが搬入搬出部
２のキャリア載置部２ａに載置されると、キャリア移載
ロボット４がそれを受け取り、基板移載部３に載置す
る。１対のキャリアＣが基板移載部３に載置されると、
１対のキャリアＣをテーブル８上で互いに逆方向に９０
度回転して基板Ｗの表面を対向させる。そしてテーブル
８に載置された基板Ｗが基板保持部３ａによってキャリ
アＣから取り出され、幅寄せされて基板搬送ロボット７
の保持アーム１６に保持される。そして３つの処理部１
０のうちのいずれか１つの処理部１０に回転搬送され
る。

【００２２】基板Ｗがいずれか１つの処理部１０に搬送
されると、処理部１０では、密閉蓋２４を開けて、保持
部材２８を昇降駆動機構２９により図５に二点鎖線で示
す位置まで上昇させる。そして保持部材２８で基板Ｗを
受け取る。受け取られた基板Ｗは、昇降駆動機構２９に
より処理槽１７内に配置される。処理槽１７には、予め
所定の処理のための薬液が貯留されている。そして基板
Ｗに対して所定の薬液処理がなされる。所定の薬液処理
が終了すると、処理槽１７内の薬液が排出され、続いて
純水による洗浄が行われる。この洗浄時には処理液供給
口２０から純水が所定時間供給されオーバーフローされ
る。また、ラバーヒータ２５により密閉チャンバ１９内
の壁面が加熱される。ここでは、密閉チャンバ１９内の
内壁面を加熱しておくことにより、基板の洗浄中や後述
する純水中からの基板Ｗの引き上げ工程において、密閉
チャンバ１９の内壁面等への水蒸気の結露を生じにくく
している。

【００２３】純水のオーバーフローが終了すると、蒸気
供給口２６からＩＰＡ蒸気を供給する。このＩＰＡ蒸気
は蒸気発生装置２３から供給されたものであり、具体的
にはキャリアガスとしての窒素ガス中に３％程度含まれ
ている。このようにして密閉チャンバ１９内にＩＰＡ蒸
気が供給された状態で、基板Ｗを保持部材２８により徐
々に引き上げる。この結果、純水中から引き上げられて
いる途中の基板Ｗの周囲へＩＰＡ蒸気が供給される。こ
のＩＰＡ蒸気の供給は、純水中からの基板Ｗの引き上げ
が完了するまで行う。この引き上げ時においては、純水
の界面がＩＰＡ蒸気に接触しかつ基板Ｗの面にＩＰＡ蒸
気が付着する。これによって、基板Ｗに親水面及び撥水
面が混在していても、結果的に均質な撥水面となり、表
面張力が緩和されて基板Ｗに水滴が残留しにくくなる。
このため、基板Ｗに乾燥マークが発生しにくくなる。

【００２４】基板Ｗを一点鎖線で示す位置まで引き上げ
ると、処理槽１７内に貯溜された純水を排出し、さらに
処理液供給口２０を介して図示しない真空ポンプにより
密閉チャンバ１９内を減圧する。この減圧により、基板
Ｗの表面に凝縮して純水と置換したＩＰＡを蒸発させて
基板Ｗを乾燥させる。このとき、蒸気供給口２６から僅
かなＩＰＡ蒸気を供給するようにしてもよい。

【００２５】乾燥が終了すると、減圧された密閉チャン
バ１９内を大気圧に戻す。そして密閉蓋２４を開けて保
持部材２８を二点鎖線で示す上昇位置に配置し、基板Ｗ
を基板搬送ロボット７の保持アーム１６により保持し基
板移載部３に戻す。基板移載部３では、搬送された処理
済の基板Ｗを基板保持部３ａで受け取り、２つのキャリ
アＣにそれぞれ基板Ｗを収納する。基板Ｗを収納したキ
ャリアＣは、キャリア移載ロボット４により搬入搬出部
２に搬送され、空いているキャリア載置部２ａに載置さ
れる。

【００２６】ここでは、処理部１０を基板搬送ロボット
７の周囲に配置しているので、高い処理能力を維持しつ
つ設置面積を小さくできる。また、回転運動だけで基板
を搬送しているので、基板搬送ロボット７の構成が簡素
になる。また、保持アーム１６は、旋回アーム１５ｂの
旋回円の接線方向に複数の基板Ｗを整列保持するので、
旋回アーム１５ｂの旋回半径が小さくなり、装置の設置
面積をより小さくできる。さらに、保持部材２８で基板
Ｗを昇降させて基板搬送ロボット７と処理部１０との間
で基板Ｗを受渡し手いるので、基板搬送ロボット７の昇
降動作が不要になり、基板搬送ロボット７の構成が簡素
になる。また、乾燥処理をも含めて処理部１０内で行え
るので、別に基板乾燥部を設ける必要がなくなり、装置
の設置面積がより小さくなる。

【００２７】〔他の実施例〕 （ａ） 基板洗浄・乾燥部５の代わりに、２基の基板洗
浄部と１基の基板乾燥部とを基板搬送ロボット７の周囲
に等間隔で配置してもよい。 （ｂ） 保持アーム１６を旋回円の径方向に沿って配置
し、処理槽１０をその長手方向が旋回円の径方向に沿う
ように等間隔で配置してもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に係る基板処理装置では、複数
の基板処理部が基板搬送手段の周囲に配置されているの
で、高い処理能力を維持しつつ設置面積を小さくでき
る。請求項２に係る基板処理装置では、回転運動だけで
基板を搬送しているので、基板搬送手段の構成が簡素に
なる。

【００２９】請求項３に係る基板処理装置では、基板保
持アームは、回転アームの軸方向と交差する方向に複数
の基板を整列保持するので、回転アームの旋回半径が小
さくなり、装置の設置面積をより小さくできる。請求項
４に係る基板処理装置では、昇降保持部で基板を昇降さ
せて受渡しているので、基板搬送手段の構成がより簡素
になる。

【００３０】請求項５に係る基板処理装置では、乾燥処
理も含めて処理槽で行えるので、別に基板乾燥部を設け
る必要がなくなり、装置の設置面積がより小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による基板処理装置の平面模
式図。

【図２】その側断面模式図。

【図３】キャリア移載ロボットの斜視図。

【図４】基板搬送ロボットの斜視図。

【図５】基板洗浄・乾燥部の断面模式図。

【符号の説明】

１ 浸漬型基板洗浄装置 ２ 搬入搬出部 ５ 基板洗浄・乾燥部 ７ 基板搬送ロボット １０ 処理部 １５ｂ 旋回アーム １６ 保持アーム ２８ 保持部材 Ｃ キャリア Ｗ 基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の基板を複数の処理液で連続して処理
   する基板処理装置であって、 前記複数の基板を横方向に回転搬送する基板搬送手段
   と、 前記複数の基板を浸漬し得る処理槽を有し、前記複数の
   処理液による処理を前記処理槽内で連続して行い得る、
   前記基板搬送手段の周囲に配置された複数の基板処理部
   と、を備えた基板処理装置。
2. 【請求項２】前記基板搬送手段は、横方向に回転する回
   転アームと、前記回転アームの先端に設けられた基板保
   持アームとを有している、請求項１に記載の基板処理装
   置。
3. 【請求項３】前記基板保持アームは、前記回転アームの
   軸方向と交差する方向に前記複数の基板を整列保持す
   る、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】前記基板処理部は、前記基板搬送手段との
   間で前記複数の基板を授受して前記処理槽内に配置する
   昇降保持部をさらに備えている、請求項１から３のいず
   れかに記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】前記基板処理部は、前記各処理槽内で有機
   溶剤の蒸気により前記複数の基板を乾燥させる乾燥手段
   をさらに備えている、請求項１から４のいずれかに記載
   の基板処理装置。