JPH10275844A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の投入規制を行うことなく搬送の停滞を
解消し、スループットの低下を防止することができる基
板処理装置を提供する。 【解決手段】 薬液槽ＣＢ１、水洗槽ＷＢ１、水洗槽Ｆ
Ｒ、乾燥部ＳＤの順に基板を搬送するような処理パター
ンを設定し、当該処理パターンに従って基板搬送ロボッ
トＴＲが基板を搬送する。水洗槽ＦＲにおける処理時間
が長い場合には、水洗槽ＷＢ１における処理が終了した
基板を水洗槽ＦＲに搬入できないため、搬送の停滞が生
じる。この場合は、処理パターンを変更し、水洗槽ＷＢ
１における処理が終了した基板を水洗槽ＷＢ２に搬入
し、その後さらに水洗槽ＦＲに搬送するようにする。そ
の結果、水洗槽ＷＢ２にバッファの機能が付与されるこ
ととなり、基板の投入規制を行うことなく搬送の停滞を
解消し、スループットの低下を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板、液
晶ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディ
スク用基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称
する）を処理液に浸漬してこの表面に洗浄やエッチング
などの諸処理を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記のような基板処理装置
は、処理槽として薬液を貯留する薬液槽と純水を貯留す
る水洗槽とを備えている。そして、基板処理に際して
は、処理を行う処理槽を予め「処理手順」として設定
し、当該処理手順に従って、各処理槽に一組の複数の基
板（以下、「ロット」と称する）を循環搬送し、搬送先
のそれぞれの処理槽において所定の処理時間基板を浸漬
する複数工程により、基板表面の汚染物質を除去した
り、基板表面の酸化膜をエッチングしたり、レジスト膜
を剥離したりする一連の基板処理を達成している。

【０００３】上記の各処理槽はそれぞれ目的や処理内容
が異なるため、一般にその処理条件（例えば、浸漬処理
時間）も処理槽ごとに異なる。そして、設定した処理手
順において下流側に位置する処理槽の浸漬処理時間が上
流側の処理槽の浸漬処理時間よりも長い場合は、当該上
流側の処理槽での処理が終了したロットを下流側の処理
槽に搬送することができず、搬送の停滞が生じることと
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】搬送処理の停滞が生じ
た場合、水洗槽の純水中に浸漬されている基板について
はあまり問題とならないが、薬液槽の薬液中に浸漬され
ている基板に対しては必要以上に表面処理が行われるこ
ととなる。特に、ＨＦ系の薬液への浸漬処理は、処理時
間に対して敏感であり、必要以上に基板を浸漬させてお
くと、過度にエッチングされた状態（いわゆるオーバー
エッチング）となり、その基板は以後使用不能となる。

【０００５】このような不良基板の発生を防ぐために
は、搬送の停滞が生じないように基板処理装置へのロッ
トの投入規制を行う必要があるが、ロットの投入規制を
行うと当然にスループットが低下することとなる。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、基板の投入規制を行うことなく搬送の停滞を解
消し、スループットの低下を防止することができる基板
処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に対して浸漬処理を行う基
板処理装置において、(a) 水洗槽を含む複数の処理槽
と、(b) 前記複数の処理槽間で基板の搬送を行う基板搬
送手段と、(c) 予め定められた処理パターンに従って、
前記基板を搬送するように前記基板搬送手段を制御する
搬送制御手段と、(d) 前記搬送に停滞が生じた場合に
は、前記停滞が生じる前は実質的に使用されていない水
洗槽を使用するように前記処理パターンを変更するパタ
ーン変更手段と、を備えている。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板処理装置において、前記パターン変更手段
に、前記搬送に停滞が生じた場合に前記処理パターンを
構成する第１の搬送軌跡を前記第１の搬送軌跡には含ま
れない水洗槽を含む第２の搬送軌跡に変更させている。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
に係る基板処理装置において、前記実質的に使用されて
いない水洗槽を、前記基板への実質的な水洗処理のため
の水洗槽とは別に、前記基板が一時的に経由すべき水洗
槽として前記処理パターンにおいて付加的に指定されて
いる特定の水洗槽とし、前記パターン変更手段に、前記
搬送に停滞が生じた場合に前記特定の水洗槽における前
記基板の浸漬時間を変更させている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１１】Ａ．基板処理装置の全体概略構成：まず、
本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明す
る。図１は、本発明に係る基板処理装置の一例を示す正
面概略図である。この基板処理装置１００は、薬液槽Ｃ
Ｂ１、ＣＢ２と、水洗槽ＷＢ１、ＷＢ２、ＦＲと、乾燥
部ＳＤと、基板を搬送する基板搬送ロボットＴＲとを備
えている。また、基板処理装置１００は、その両端に、
未処理の基板Ｗを収納したカセット２０を載置するロー
ダー部ＬＤと処理済みの基板Ｗが格納されるカセット２
０を載置するアンローダー部ＵＬＤとを備えている。

【００１２】薬液槽ＣＢ１、ＣＢ２は硫酸、アンモニ
ア、塩酸、フッ酸、過酸化水素水またはそれらの混合液
などの薬液（以下、単に「薬液」とする）を収容可能な
槽であり、基板Ｗに対してエッチング処理などを行うた
めの処理槽である。また、水洗槽ＷＢ１、ＷＢ２は純水
を収容し、基板Ｗに付着した薬液を洗浄する処理槽であ
る。また、水洗槽ＦＲも純水を収容する洗浄処理槽であ
るが、主として仕上げの洗浄用として使用されている。
さらに、乾燥部ＳＤは基板Ｗを回転させつつ当該基板Ｗ
に付着した水滴を除去、乾燥させる処理部である。

【００１３】基板搬送ロボットＴＲは、水平方向および
上下方向に移動可能であり、ローダー部ＬＤから未処理
ロットを払い出し、予め定められた処理パターン（以
下、「レシピ」とも称する）に従って上記各処理槽間で
ロットを循環搬送するとともに、処理済みのロットをア
ンローダー部ＵＬＤに渡すロボットである。基板搬送ロ
ボットＴＲは、開閉自在の一対のハンド１１を備えてお
り、当該ハンド１１には、その内側に基板Ｗを保持する
ための複数の溝が一定のピッチで平行に設けられており
（図示省略）、当該複数の溝によってロットが保持され
ることとなる。この基板搬送ロボットＴＲがローダー部
ＬＤからロットを受け取る際には、カセット２０の下方
に設けられた図示を省略するホルダによってカセット２
０から上昇されたロットを基板搬送ロボットＴＲの一対
のハンド１１が把持することによって行われる。また、
アンローダー部ＵＬＤにロットを渡す場合には、上記と
は逆に、ハンド１１から図示を省略するホルダにロット
が渡され、そのホルダが下降することによって、ロット
がカセット２０内部に格納される。なお、ここに示して
いる例は、カセット２０からロットを取り出して、その
ロットを直接基板搬送ロボットＴＲが把持、搬送する方
式の装置であるが、カセット２０ごと基板搬送ロボット
ＴＲが保持してロットを搬送する、いわゆるカセット搬
送方式の装置であってもかまわない。

【００１４】Ｂ．基板処理装置の制御機構：次に、基板
処理装置１００の制御機構について説明する。図２は、
基板処理装置１００の制御機構を説明するための機能ブ
ロック図である。この基板処理装置１００には、卓上型
コンピュータ３０が組み込まれており、オペレータは当
該卓上型コンピュータ３０を介して装置に指令を与えた
り、処理パターンの設定を行ったりできる。

【００１５】卓上型コンピュータ３０は、その本体部で
あるＣＰＵ３１と、読み出し専用メモリーであるＲＯＭ
３２と、読み書き自在のメモリーであるＲＡＭ３３と、
制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気デ
ィスク３４と、付随する入出力機器とのインターフェイ
スである入出力ポート３５と、基板処理装置１００を直
接制御する装置とのインターフェイスであるネットワー
クポート３６と、基板処理装置１００外部に設けられて
いるホストコンピュータなどと通信を行う通信ポート３
７とを備えている。また、卓上型コンピュータ３０に
は、入出力ポート３５を介してディスプレイ３８とキー
ボード３９とが付随して設けられており、オペレータは
ディスプレイ３８の表示を確認しつつ、キーボード３９
からコマンドやパラメータを入力してレシピを作成する
ことができる。

【００１６】卓上型コンピュータ３０に入力された指令
は、処理用のソフトウェアに基づいて処理され、必要に
応じて当該卓上型コンピュータ３０からネットワークポ
ート３６を介してマスターコントローラ４０および槽コ
ントローラ５０などに伝達される。マスターコントロー
ラ４０は、基板搬送ロボットＴＲ（図１参照）の動作を
制御する。また、マスターコントローラ４０は、後述す
るように、搬送処理に停滞が生じた場合には、処理パタ
ーンを変更する機能を有している。

【００１７】槽コントローラ５０は、各処理槽における
注排液や温度調整などの動作を制御する。また、槽コン
トローラ５０は、タイマー５６を備えており、それを使
用して各処理槽に浸漬されている基板の浸漬時間などを
管理する。

【００１８】Ｃ．基板処理手順：次に、基板処理装置１
００における基板処理手順について説明する。図３は、
基板処理装置１００における基板処理手順を示すフロー
チャートである。

【００１９】まず、ステップＳ１において処理パターン
の設定を行う。これは、オペレータが処理パターンの内
容を表すレシピをキーボード３９から入力することによ
り実行される。図４は、レシピの一例を示す図である。
ステップＳ１において設定するレシピは図４（ａ）に示
す内容である。すなわち、レシピのステップ１〜ステッ
プ５の順にロットを薬液槽ＣＢ１から乾燥部ＳＤまでに
搬送し、それぞれの処理部において基板処理を実行する
ような内容としている。また、レシピには各処理部にお
ける処理条件も設定しており、処理条件としては浸漬処
理時間や薬液の温度などを設定しておく。

【００２０】図４（ａ）に示すレシピにおいては、ダミ
ーのフラグを設けており、ステップ３の水洗槽ＷＢ２の
ダミーのフラグを”真”に設定している。これは、ダミ
ーの水洗槽として使用することを意味するものである。

【００２１】図３に戻って、処理パターンの設定が終了
するとステップＳ２に進み、当該処理パターンに従って
基板処理が実行される。具体的には、マスターコントロ
ーラ４０がレシピを参照しつつ、基板搬送ロボットＴＲ
の動作を制御し、ロットを順に搬送する。また、槽コン
トローラ５０はレシピの処理条件を参照して各処理槽の
制御を実行する。

【００２２】ここで、基板処理が順調に実行されている
ときには、水洗槽ＷＢ２はダミーの水洗槽であると認識
され、当該水洗槽ＷＢ２が使用されることはない。即
ち、ロットは薬液槽ＣＢ１、水洗槽ＷＢ１を経て直接水
洗槽ＦＲに搬送され、最後に乾燥部ＳＤに搬入される。
そして、図３のステップＳ３からステップＳ８に進ん
で、予定されている数のロットの処理が終了していない
限りステップＳ２に戻り、図４（ａ）のレシピに従った
処理が続行される。

【００２３】ところが、基板処理装置１００には複数の
ロットが順次投入されるため、例えば水洗槽ＦＲの処理
時間が薬液槽ＣＢ１や水洗槽ＷＢ１の処理時間よりも長
く設定されている場合には、薬液槽ＣＢ１および水洗槽
ＷＢ１における処理が終了しても次の処理槽に搬送でき
ない事態、すなわち搬送の停滞が生じうる。搬送の停滞
が生じると、ロットが設定時間以上に薬液槽ＣＢ１に浸
漬されることとなり、基板が必要以上に表面処理を受
け、不良基板となるおそれがあるため、ステップＳ３か
らステップＳ４に進み、処理パターンの変更が行われ
る。本実施形態では、ステップＳ３においてマスターコ
ントローラ４０が搬送の停滞を検出し、ステップＳ４で
も当該マスターコントローラ４０がレシピ内容の変更を
行う。

【００２４】図４（ｂ）は変更後のレシピを示してお
り、変更点は水洗槽ＷＢ２のダミーフラグが”偽”とさ
れている点である。従って、変更後のレシピによれば、
水洗槽ＷＢ２はダミーの水洗槽であると認識されない。

【００２５】次に、ステップＳ５に進み、変更後のレシ
ピに従って処理を続行する。変更後のレシピに従えば、
水洗槽ＷＢ２もダミーとはみなされず、水洗槽ＷＢ１か
ら搬出されたロットは水洗槽ＷＢ２に搬入された後、水
洗槽ＦＲに搬送されることとなる。言い換えれば、水洗
槽ＷＢ１のロットが水洗槽ＷＢ２に待避されることにな
り、その結果、水洗槽ＷＢ１は解放され、薬液槽ＣＢ１
のロットを当該水洗槽ＷＢ１に搬入することができる。
このようにすれば、薬液槽ＣＢ１に浸漬されている基板
が不良基板となることを避けられる。

【００２６】次に、ステップＳ６に進んでマスターコン
トローラ４０により搬送の停滞が解消したか否かが判断
される。そして、搬送の停滞が解消していない場合に
は、再びステップＳ５に戻ることとなる。すなわち、搬
送の停滞が解消するまでは、図４（ｂ）に示す変更後の
レシピに従った処理が実行される。

【００２７】一方、搬送の停滞が解消した場合には、ス
テップＳ７に進み、マスターコントローラ４０が元のレ
シピ（図４（ａ）に示すレシピ）に復帰させる。そし
て、ステップＳ８において予定されている数のロットの
処理が終了したか否かがマスターコントローラ４０によ
って判断され、当該処理が終了していない場合には再び
ステップＳ２に戻り、処理が終了するまで一連の処理が
繰り返される。

【００２８】ところで、搬送処理に停滞が生じたときに
問題となるのは、上述のように薬液槽ＣＢ１に浸漬され
ているロットについてである。従って、ステップＳ１に
おいてレシピの設定を行うときには図４（ｃ）に示すよ
うなレシピ内容としてもよい。図４（ｃ）に示すレシピ
では図４（ａ）と同様に水洗槽ＷＢ２をダミーとしてい
るが、水洗槽ＷＢ２の搬送順序を薬液槽ＣＢ１と水洗槽
ＷＢ１の間に位置させている。従って、搬送の停滞が生
じた場合には、薬液槽ＣＢ１のロットが直接薬液槽ＷＢ
１に待避されることとなる。このようにしても薬液槽Ｃ
Ｂ１に浸漬されている基板が不良基板となることを避け
られる。もっとも、この場合は、基板搬送ロボットＴＲ
が薬液槽ＣＢ１から水洗槽ＷＢ２にロットを搬送し、さ
らにその後水洗槽ＷＢ２から水洗槽ＷＢ１にロットを搬
送することになるため、図４（ａ）に示すレシピを設定
した方が基板搬送ロボットＴＲの動作負担が軽くなる。
また、この場合は、水洗槽ＷＢ２に薬液槽ＣＢ１から直
接ロットが搬送されるため、水洗槽ＷＢ１から搬送され
るときとは異なり、水洗槽ＷＢ２においても通常の水洗
処理を行うことが好ましい。

【００２９】以上の処理内容を集約すると、順調に処理
が実行されているときの搬送軌跡を薬液槽ＣＢ１、水洗
槽ＷＢ１、水洗槽ＦＲ、乾燥部ＳＤとし、処理に停滞が
生じた場合には当該搬送軌跡に水洗槽ＷＢ２を含ませる
ようにしている。すなわち、水洗槽ＷＢ２を使用するよ
うに処理パターンのうちの搬送軌跡を変更することによ
り、水洗槽ＷＢ２に基板を待避させることができ、当該
水洗槽ＷＢ２にバッファの機能が付与されることとな
り、基板の投入規制を行うことなく搬送の停滞を解消
し、スループットの低下を防止することができる。

【００３０】Ｄ．変形例：基板処理装置１００において
適用する処理パターンは、以下のようなものであっても
よい。図５は、レシピの他の例を示す図である。なお、
基板処理装置１００における基板処理手順そのものは図
３に示した手順と同じである。

【００３１】図５（ａ）は、図３のステップＳ１で作成
するレシピを示している。図４（ａ）に示したレシピと
異なり、ダミーフラグの設定は行わないが、水洗槽ＷＢ
２の処理時間ｔ₃を「０」に設定している。すなわち、
ステップＳ２において、順調に処理が実行されていると
きは、基板搬送ロボットＴＲは水洗槽ＷＢ１から搬出し
たロットを一旦水洗槽ＷＢ２に浸漬した後、すぐに水洗
槽ＷＢ２から水洗槽ＦＲに搬入する。従って、順調に処
理が実行されているときは、水洗槽ＷＢ２は実質的には
使用されておらず、実質的な水洗処理のための水洗槽Ｗ
Ｂ１とは別に、基板が一時的に経由すべき水洗槽として
処理パターンにおいて付加的に指定されている水洗槽に
すぎない。

【００３２】そして、上記と同様に処理に停滞が生じた
場合には、マスターコントローラ４０がレシピ内容の変
更を行う。ここでの変更は、図５（ｂ）に示すように、
水洗槽ＷＢ２の設定処理時間を変更することである。変
更後の処理時間としては、水洗槽ＦＲの浸漬処理が終了
する時刻を予測し、それから算出される時間を設定する
ようにしてもよいし、また設定時間を可変にし、水洗槽
ＦＲが開放されしだい水洗槽ＷＢ２から搬出するように
設定してもよい。

【００３３】レシピの変更後は、当該変更後のレシピに
従って処理を続行し（ステップＳ５）、水洗槽ＷＢ２に
おいても所定の時間浸漬処理が行われる。このようにす
れば、本来水洗槽ＷＢ２に立ち寄るだけですぐに水洗槽
ＦＲに搬送されるべきロットが水洗槽ＷＢ２において長
時間留置することができるため、当該水洗槽ＷＢ２に基
板を待避させるのと同様の効果を得ることができる。そ
して、搬送の停滞が解消したときは元のレシピ（図５
（ａ）に示すレシピ）に復帰させる（ステップＳ７）。

【００３４】ここで示した処理が、上記実施形態と異な
るのは、処理に停滞が生じたときに処理パターンのうち
の搬送軌跡を変更するのではなく、実質的な水洗処理の
ための水洗槽ＷＢ１とは別に基板が一時的に経由すべき
水洗槽として処理パターンにおいて付加的に指定されて
いる水洗槽ＷＢ２の浸漬処理時間を変更している点であ
る。これによって、水洗槽ＷＢ２における基板の留置時
間を長期化し、当該水洗槽ＷＢ２にバッファの機能が付
与されることとなり、ロットの投入規制を行うことなく
搬送の停滞を解消し、スループットの低下を防止でき
る。

【００３５】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、例
えば、上記実施形態における基板処理装置１００は、基
板Ｗをロット単位で処理する装置であったが、これを１
枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置としてもよい。

【００３６】また、レシピの設定・変更も上記の例に限
定されるものではなく、処理に停滞が生じたときに処理
パターンのうちの搬送軌跡を変更する形態、または実質
的には使用されていない水洗槽の浸漬処理時間を変更す
るような形態であればよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、搬送に停滞が生じた場合には、停滞が生じる前
は実質的に使用されていない水洗槽を使用するように処
理パターンを変更しているため、当該水洗槽に基板を待
避させることができ、当該水洗槽にバッファの機能が付
与されることとなり、基板の投入規制を行うことなく搬
送の停滞を解消し、スループットの低下を防止すること
ができる。

【００３８】また、請求項２の発明によれば、搬送に停
滞が生じた場合に、処理パターンを構成する第１の搬送
軌跡を当該第１の搬送軌跡には含まれない水洗槽を含む
第２の搬送軌跡に変更しているため、停滞発生前には使
用していない水洗槽を使用するように処理パターンを変
更することとなり、請求項１の発明と同様の効果を得る
ことができる。

【００３９】また、請求項３の発明によれば、搬送に停
滞が生じた場合に、実質的な水洗処理のための水洗槽と
は別に基板が一時的に経由すべき水洗槽として処理パタ
ーンにおいて付加的に指定されている特定の水洗槽にお
ける基板の浸漬時間を変更しているため、当該水洗槽に
おける基板の留置時間を長期化し、当該水洗槽にバッフ
ァの機能が付与されることとなり、請求項１の発明と同
様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一例を示す正面概
略図である。

【図２】図１の基板処理装置の制御機構を説明するため
の機能ブロック図である。

【図３】図１の基板処理装置における基板処理手順を示
すフローチャートである。

【図４】レシピの一例を示す図である。

【図５】レシピの他の例を示す図である。

【符号の説明】

４０ マスターコントローラ ５０ 槽コントローラ １００ 基板処理装置 ＴＲ 基板搬送ロボット ＣＢ１、ＣＢ２ 薬液槽 ＷＢ１、ＷＢ２、ＦＲ 水洗槽 Ｗ 基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して浸漬処理を行う基板処理装
   置において、 (a) 水洗槽を含む複数の処理槽と、 (b) 前記複数の処理槽間で基板の搬送を行う基板搬送手
   段と、 (c) 予め定められた処理パターンに従って、前記基板を
   搬送するように前記基板搬送手段を制御する搬送制御手
   段と、 (d) 前記搬送に停滞が生じた場合には、前記停滞が生じ
   る前は実質的に使用されていない水洗槽を使用するよう
   に前記処理パターンを変更するパターン変更手段と、を
   備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理装置において、 前記パターン変更手段は、前記搬送に停滞が生じた場合
   に、前記処理パターンを構成する第１の搬送軌跡を前記
   第１の搬送軌跡には含まれない水洗槽を含む第２の搬送
   軌跡に変更することを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の基板処理装置において、 前記実質的に使用されていない水洗槽は、前記基板への
   実質的な水洗処理のための水洗槽とは別に、前記基板が
   一時的に経由すべき水洗槽として前記処理パターンにお
   いて付加的に指定されている特定の水洗槽であり、 前記パターン変更手段は、前記搬送に停滞が生じた場合
   に、前記特定の水洗槽における前記基板の浸漬時間を変
   更することを特徴とする基板処理装置。