(57)【要約】【課題】基板保持手段を介した基板間でのクロスコンタミネーションの発生を抑制すること。【解決手段】本発明では、基板（３）を基板保持手段（１３）で吸着して保持しながら基板（３）の処理を行う基板処理装置（１）及び基板処理方法において、基板（３）を基板保持手段（１３）に第１の吸引力で吸着保持しながら基板（３）の処理を行う通常処理工程と、清掃用基板（３’）を前記基板保持手段（１３）に第２の吸引力で吸着保持して前記基板保持手段（１３）の清掃を行う清掃処理工程とを有し、前記通常処理工程における前記基板（３）と前記基板保持手段（１３）との間の密着力よりも、前記清掃処理工程における前記清掃用基板（３’）と前記基板保持手段（１３）との間の密着力を大きくすることにした。【選択図】図５
2014033038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板又は清掃用基板を吸着して保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に設けた基板吸引機構と、
前記基板吸引機構の吸引力を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記基板を前記基板保持手段に第1の吸引力で吸着保持しながら前記基板の処理を行う通常処理工程と、
清掃用基板を前記基板保持手段に第２の吸引力で吸着保持して前記基板保持手段の清掃を行う清掃処理工程と、
を行い、
前記通常処理工程における前記基板と前記基板保持手段との間の密着力よりも、前記清掃処理工程における前記清掃用基板と前記基板保持手段との間の密着力を大きくしたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の吸引力を前記第１の吸引力よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記清掃用基板は、前記基板よりも前記基板保持手段に密着しやすい材質又は前記基板よりも重くしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記清掃用基板を洗浄して繰返し使用するための清掃用基板洗浄装置を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板を基板保持手段に第1の吸引力で吸着保持しながら基板の処理を行う通常処理工程と、
清掃用基板を前記基板保持手段に第２の吸引力で吸着保持して前記基板保持手段の清掃を行う清掃処理工程と、
を有し、
前記通常処理工程における前記基板と前記基板保持手段との間の密着力よりも、前記清掃処理工程における前記清掃用基板と前記基板保持手段との間の密着力を大きくしたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
前記第２の吸引力を前記第１の吸引力よりも大きくしたことを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記清掃用基板を前記基板よりも前記基板保持手段に密着しやすい材質又は前記基板よりも重くしたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記清掃用基板を洗浄して繰返し使用することを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を基板保持手段で吸着して保持しながら基板の処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する際には、半導体ウエハや液晶基板などの基板に対して基板処理装置を用いて洗浄等の各種の処理を施す。
【０００３】
基板処理装置では、基板を基板保持手段で保持した状態で基板の処理を行う。この基板保持手段の一形態として、基板保持手段の上面で基板の裏面を吸着することで基板を保持する構成のものが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
そして、基板処理装置では、処理する基板を基板保持手段に搬入し、基板保持手段で基板の裏面を吸着して保持し、基板の表面や側面や裏面端縁などを処理する。その後、処理した基板を基板保持手段から搬出し、次に処理する基板を基板保持手段に搬入する。これにより、複数枚の基板を連続して処理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９７５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記従来の基板処理装置では、基板の裏面を基板保持手段で吸着して保持するため、基板の裏面に付着していた塵等が基板保持手段に転着しやすい。
【０００７】
そして、基板保持手段に塵等が転着すると、その塵等が後から処理される基板に付着してしまい、基板保持手段を介して基板間で塵等が転写する、いわゆるクロスコンタミネーションが発生するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明では、基板処理装置において、基板又は清掃用基板を吸着して保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に設けた基板吸引機構と、前記基板吸引機構の吸引力を制御する制御手段と、
を有し、前記制御手段は、前記基板を前記基板保持手段に第1の吸引力で吸着保持しながら前記基板の処理を行う通常処理工程と、清掃用基板を前記基板保持手段に第２の吸引力で吸着保持して前記基板保持手段の清掃を行う清掃処理工程とを行い、前記通常処理工程における前記基板と前記基板保持手段との間の密着力よりも、前記清掃処理工程における前記清掃用基板と前記基板保持手段との間の密着力を大きくすることにした。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記第２の吸引力を前記第１の吸引力よりも大きくすることにした。
【００１０】
また、前記清掃用基板は、前記基板よりも前記基板保持手段に密着しやすい材質又は前記基板よりも重くすることにした。
【００１１】
また、前記清掃用基板を洗浄して繰返し使用するための清掃用基板洗浄装置を設けることにした。
【００１２】
また、本発明では、基板処理方法において、基板を基板保持手段に第1の吸引力で吸着保持しながら基板の処理を行う通常処理工程と、清掃用基板を前記基板保持手段に第２の吸引力で吸着保持して前記基板保持手段の清掃を行う清掃処理工程とを有し、前記通常処理工程における前記基板と前記基板保持手段との間の密着力よりも、前記清掃処理工程における前記清掃用基板と前記基板保持手段との間の密着力を大きくすることにした。
【００１３】
また、前記第２の吸引力を前記第１の吸引力よりも大きくすることにした。
【００１４】
また、前記清掃用基板を前記基板よりも前記基板保持手段に密着しやすい材質又は前記基板よりも重くすることにした。
【００１５】
また、前記清掃用基板を洗浄して繰返し使用することにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、基板保持手段を介した基板間でのクロスコンタミネーションの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】基板処理装置を示す平面図。
【図２】基板処理装置を示す側面断面図。
【図３】基板液処理装置を示す側面断面図。
【図４】清掃用基板洗浄装置を示す側面断面図。
【図５】基板処理装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、基板処理装置１は、前端部に搬入出部２を形成する。搬入出部２には、複数枚（たとえば、25枚）の基板３（ここでは、半導体ウエハ）を収容したキャリア４が搬入及び搬出される。
【００２０】
また、基板処理装置１は、搬入出部２の後部に搬送部５を形成する。搬送部５は、前側に基板搬送装置６を配置するとともに、後側に基板受渡台７を上下に配置する。各基板受渡台７は、上側に処理前後の基板３を上下に並べて収容する処理用基板収容部7aを形成し、下側にチャック（基板３を吸引する部分）を清掃するための清掃用基板3'（詳細は、後述する。）を収容する清掃用基板収容部7bを形成する。搬送部５では、搬入出部２に載置されたいずれかのキャリア４と基板受渡台７の処理用基板収容部7aとの間で基板搬送装置６を用いて基板３を搬送する。
【００２１】
また、基板処理装置１は、搬送部５の後部に処理部８を形成する。処理部８は、中央に前後に伸延する基板搬送装置9,9を上下に配置するとともに、各基板搬送装置９の左右両側に基板３を液処理するための基板液処理装置10を前後に並べて配置する。また、処理部８は、後端部に清掃用基板3'を洗浄するための清掃用基板洗浄装置11を配置する。処理部８では、基板受渡台７の処理用基板収容部7aと基板液処理装置10との間で基板搬送装置９を用いて基板３を搬送し、基板液処理装置10を用いて基板３の液処理を行う。また、処理部８では、基板受渡台７の清掃用基板収容部7bと基板液処理装置10との間で基板搬送装置９を用いて清掃用基板3'を搬送し、清掃用基板3'を用いて基板液処理装置10の清掃を行う。さらに、処理部８では、基板液処理装置10と清掃用基板洗浄装置11との間で基板搬送装置９を用いて清掃用基板3'を搬送し、清掃用基板洗浄装置11を用いて清掃用基板3'を洗浄する。なお、処理部８での基板３や清掃用基板3'の搬入出の詳細については後述する。
【００２２】
なお、以下の説明では、基板液処理装置10として、基板３の端縁部を洗浄液で洗浄する装置を用いているが、これに限られず、基板３を処理する装置であればよく、たとえば、基板３の裏面を洗浄液で洗浄する基板洗浄処理装置や基板３の端縁部をブラシで洗浄する基板洗浄処理装置などであってもよい。また、清掃用基板洗浄装置11として、清掃用基板3'を洗浄する専用の装置を用いているが、これに限られず、清掃用基板3'の裏面を洗浄する装置であればよく、たとえば、基板３の裏面を洗浄する基板洗浄処理装置を兼用してもよい。また、清掃用基板収容部7bは、清掃用基板3'を収容できればよく、基板受渡台７に処理用基板収容部7aとともに設けた場合に限られず、たとえば、処理部８の後端部などに設けてもよい。
【００２３】
基板液処理装置10は、図３に示すように、基板処理室12に基板保持手段13と洗浄液供給手段14とリンス液供給手段15と排液手段16を設けている。ここで、基板保持手段13は、基板３又は清掃用基板3'の裏面を吸着して保持する。洗浄液供給手段14は、基板３の端縁部に洗浄液（たとえば、ＳＣ１）を供給して基板３の洗浄処理を行う。リンス液供給手段15は、基板３の端縁部にリンス液（たとえば、純水）を供給して基板３のリンス処理を行う。排液手段16は、基板３に供給した洗浄液やリンス液を回収して外部に廃棄する。
【００２４】
基板保持手段13は、基板処理室12の内部に上下に伸延する回転軸17を設けている。回転軸17は、回転軸上に吸気通路18を形成している。吸気通路18の上端開口には、複数の吸気孔19を有する板状のプレート20が取付けられている。プレート20の上面には、ゴム等の弾性材料からなる円環状のリング21が取付けられている。このリング21の上部に基板３又は清掃用基板3'が載置される。また、吸気通路18の下端開口には、基板吸引機構22が連結されている。この基板吸引機構22は、制御手段23によって駆動制御され，吸引力を変更することができる。なお、制御手段23は、基板処理装置１の全体を駆動制御する。
【００２５】
これにより、基板保持手段13は、基板吸引機構22を駆動すると、吸気孔19から吸気し、その吸引力によってリング21の上部に載置された基板３又は清掃用基板3'を吸着して保持する。その際に、基板３又は清掃用基板3'の裏面は、リング21を押し潰し、所定の密着力でリング21の上面に密着する。
【００２６】
なお、基板保持手段13は、上記構成に限られず、基板３又は清掃用基板3'の裏面を所定の密着力（後述するが、基板３の場合の密着力と清掃用基板3'の場合の密着力とは異なる。）で吸着して保持できればよい。たとえば、リング21を設けずに回転軸17の上端面に基板３や清掃用基板3'の裏面を直接載置するようにしてもよい。ここでは、吸着時にリング21が弾性変形することで基板３や清掃用基板3'の裏面に良好に密着させている。
【００２７】
また、基板保持手段13は、回転軸17に基板回転機構24と基板昇降機構25を接続している。これらの基板回転機構24及び基板昇降機構25は、制御手段23で回転制御及び昇降制御される。
【００２８】
これにより、基板保持手段13は、処理時に基板吸引機構22及び基板回転機構24を駆動することで、基板３又は清掃用基板3'を吸着保持した状態で回転させる。また、処理前後の搬入出時に基板吸引機構22及び基板昇降機構25を駆動することで、基板３又は清掃用基板3'を保持した状態で昇降させる。
【００２９】
洗浄液供給手段14は、基板処理室12の内部に洗浄液供給ノズル26を設けている。洗浄液供給ノズル26は、先端部に吐出口27を基板３の端縁部に向けて形成するとともに、基端部に洗浄液供給源28を流量調整器29を介して接続している。流量調整器29は、制御手段23によって開閉及び流量制御される。
【００３０】
リンス液供給手段15は、基板処理室12の内部にリンス液供給ノズル30を設けている。リンス液供給ノズル30は、先端部に吐出口31を基板３の端縁部に向けて形成するとともに、基端部にリンス液供給源32を流量調整器33を介して接続している。流量調整器33は、制御手段23によって開閉及び流量制御される。
【００３１】
排液手段16は、基板３又は清掃用基板3'の外周外方にカップ34を設けている。洗浄液やリンス液は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、カップ34に回収される。カップ34には、回収した洗浄液やリンス液を外部に廃棄するドレインライン35が接続されている。
【００３２】
基板液処理装置10は、以上に説明した構成となっており、基板吸引機構22を駆動することで、基板３又は清掃用基板3'を吸着して保持する。その際に、基板３と清掃用基板3'とが同等の硬さ（同一の材質・厚さなど）の場合には、基板吸引機構22による吸引力を変えることで、基板３と基板保持手段13との間の密着力と清掃用基板3'と基板保持手段13との間の密着力を変えることができる。また、基板３と清掃用基板3'の材質や厚さなどを変えることで基板保持手段13への密着のしやすさが変わり、同一の吸引力であっても密着力を変えることができる。
【００３３】
清掃用基板洗浄装置11は、図４に示すように、清掃用基板処理室36に清掃用基板保持手段37と洗浄液供給手段38と排液手段39を設けている。ここで、清掃用基板保持手段37は、清掃用基板3'の端縁を保持する。洗浄液供給手段38は、清掃用基板3'の表面及び裏面に洗浄液（たとえば、純水）を供給して清掃用基板3'の洗浄処理を行う。排液手段39は、清掃用基板3'に供給した洗浄液を回収して外部に廃棄する。
【００３４】
なお、以下の説明では、清掃用基板洗浄装置11として、清掃用基板3'の表裏両面を洗浄する装置について説明するが、清掃用基板3'の裏面のみを洗浄する装置を用いてもよい。清掃用基板3'の洗浄面（裏面）を上方に向けた状態で洗浄面に洗浄液を供給する場合には、清掃用基板3'の表裏を反転させる反転機構が必要となる。
【００３５】
清掃用基板保持手段37は、清掃用基板処理室36の内部に上下に伸延する回転軸40を設けている。回転軸40の上端部には、円板状のターンテーブル41が取付けられている。ターンテーブル41の外周部には、保持体42が円周方向に間隔をあけて取付けられている。この保持体42の上部に清掃用基板3'が載置される。また、回転軸40には、回転機構43と昇降機構44が接続されている。これらの回転機構43及び昇降機構44は、制御手段23で回転制御及び昇降制御される。これにより、清掃用基板保持手段37は、洗浄処理時に回転機構43を駆動することで、清掃用基板3'を保持した状態で回転させる。また、洗浄処理前後の搬入出時に昇降機構44を駆動することで、清掃用基板3'を保持した状態で昇降させる。
【００３６】
洗浄液供給手段38は、清掃用基板処理室36の内部に洗浄液供給ノズル45を設けている。洗浄液供給ノズル45は、先端部に吐出口46を清掃用基板3'の表面の中心部に向けて形成するとともに、基端部に洗浄液供給源47を流量調整器48を介して接続している。流量調整器48は、制御手段23によって開閉及び流量制御される。
【００３７】
また、洗浄液供給手段38は、清掃用基板保持手段37の回転軸40及びターンテーブル41の中心軸上に洗浄液供給ノズル52を形成している。洗浄液供給ノズル52は、ターンテーブル41の中央に吐出口53を清掃用基板3'の裏面の中心部に向けて形成するとともに、回転軸40の中央に上下に伸延する連通孔54を形成している。連通孔54には、洗浄液供給源47を流量調整器55を介して接続している。流量調整器55は、制御手段23によって開閉及び流量制御される。
【００３８】
排液手段39は、清掃用基板3'の外周外方にカップ49を設けている。洗浄液は、回転する清掃用基板3'の遠心力で清掃用基板3'の外周外方へ振り切られ、カップ49に回収される。カップ49には、回収した洗浄液を外部に廃棄するドレインライン50が接続されている。
【００３９】
基板処理装置１は、以上に説明したように構成しており、制御手段23（コンピュータ）で読み取り可能な記録媒体51に記録した基板処理プログラムにしたがって基板３を処理する（図５参照。）。なお、基板３は、処理前にキャリア４から基板受渡台７の処理用基板収容部7aに搬送され、処理後に処理用基板収容部7aからキャリア４に搬送される。また、基板３の処理の途中において使用する清掃用基板3'は、予め清掃用基板収容部7bに収容されている。
【００４０】
まず、基板処理装置１は、基板搬送装置９を用いて基板３を処理用基板収容部7aから基板液処理装置10に搬入する。
【００４１】
基板液処理装置10では、基板３を洗浄処理する通常処理工程を実行する。この通常処理工程では、基板保持手段13を用いて基板３を保持する。その際に、基板吸引機構22を駆動して、吸引力によってリング21の上部に基板３の裏面を所定の密着力で吸着する。これにより、基板３の裏面に塵等が付着していた場合には、基板３と基板保持手段13との間の密着力によって塵等が基板３の裏面から基板保持手段13（リング21）に転着される。その後、基板回転機構24によって基板３を回転させ、洗浄液供給手段14によって基板３の端縁部に洗浄液を一定時間供給して基板３の洗浄処理を行う。その後、リンス液供給手段15によって基板３の端縁部にリンス液を一定時間供給して基板３のリンス処理を行う。その後、基板回転機構24によって基板３を一定時間回転して基板３の表面からリンス液を振り切って乾燥処理を行う。
【００４２】
次に、基板処理装置１は、基板搬送装置９を用いて基板３を基板液処理装置10から処理用基板収容部7aに搬出する。
【００４３】
次に、基板処理装置１は、基板搬送装置９を用いて清掃用基板3'を清掃用基板収容部7bから基板液処理装置10に搬入する。
【００４４】
基板液処理装置10では、清掃用基板3'で基板保持手段13を清掃処理する清掃処理工程を実行する。この清掃処理工程では、基板保持手段13を用いて清掃用基板3'を保持する。その際に、基板吸引機構22を駆動して、吸引力によってリング21の上部に清掃用基板3'の裏面（清掃面）を所定の密着力で吸着する。ここで、先の通常処理工程における基板３と基板保持手段13との間の密着力よりも、清掃処理工程における清掃用基板3'と基板保持手段13との間の密着力の方を大きくしている。これにより、基板保持手段13（リング21）に塵等が付着していた場合（通常処理工程において基板３から基板保持手段13に塵等が転着していた場合）には、通常処理工程における基板３と基板保持手段13との間の密着力よりも高い清掃用基板3'と基板保持手段13との間の密着力によって塵等が基板保持手段13（リング21）から清掃用基板3'の裏面（清掃面）に転着される。すなわち、基板保持手段13に付着していた塵等が除去される。
【００４５】
次に、基板処理装置１は、基板搬送装置９を用いて清掃用基板3'を基板液処理装置10から清掃用基板洗浄装置11に搬送する。
【００４６】
清掃用基板洗浄装置11では、清掃用基板3'の基板保持手段13と接触した面（清掃面）を洗浄処理する洗浄処理工程を実行する。この洗浄処理工程では、清掃用基板保持手段37を用いて清掃用基板3'を保持する。その後、回転機構43によって清掃用基板3'を回転させ、洗浄液供給手段38,52によって清掃用基板3'の表面及び裏面に洗浄液を一定時間供給して清掃用基板3'の洗浄処理を行う。その後、回転機構43によって清掃用基板3'を一定時間回転して清掃用基板3'の表面及び裏面から洗浄液を振り切って乾燥処理を行う。これにより、清掃用基板3'の裏面（清掃面）から塵等が除去され、清掃用基板3'を繰返し使用することができる。
【００４７】
次に、基板処理装置１は、基板搬送装置９を用いて清掃用基板洗浄装置11から清掃用基板収容部7bに搬出する。
【００４８】
基板処理装置１では、上記処理を繰返し行うことで、複数枚の基板３を連続して処理する。なお、基板３を処理する通常処理工程を実行する毎に清掃用基板3'を用いて基板保持手段13を清掃する清掃処理工程を実行してもよく、複数回の通常処理工程を実行した後に１回の清掃処理工程を実行してもよい。また、清掃処理工程を実行する毎に清掃用基板3'を洗浄する洗浄処理工程を実行してもよく、複数回の清掃処理工程を実行した後に１回の洗浄処理工程を実行してもよい。さらに、通常処理工程と洗浄処理工程とを同時に並行して実行してもよい。
【００４９】
このように、上記基板処理装置１では、基板３を基板保持手段13で吸着して保持しながら基板３の処理を行う通常処理工程と、清掃用基板3'を基板保持手段13で吸着して保持して基板保持手段13の清掃を行う清掃処理工程とを行っている。そして、上記基板処理装置１では、通常処理工程における基板３と基板保持手段13との間の密着力よりも、清掃処理工程における清掃用基板3'と基板保持手段13との間の密着力を大きくしている。
【００５０】
これにより、基板３に付着していた塵等は、通常処理工程において一旦は基板保持手段13に転着するが、清掃処理工程において清掃用基板3'に転着することで基板保持手段13から除去される。そのため、塵等が後に処理する基板３に再付着するのを防止することができ、基板保持手段13を介した基板間でのクロスコンタミネーションの発生を抑制することができる。
【００５１】
基板保持手段13への密着力は、基板保持手段13の基板吸引機構22の吸引力を通常処理工程よりも清掃処理工程で大きくすることで容易に増大させることができる。
【００５２】
また、清掃用基板3'の材質や重さなどを基板３と異ならせることで、清掃用基板3'を基板３よりも基板保持手段13に密着しやすくして基板保持手段13への密着力を増大させることもできる。
【００５３】
なお、上記基板処理装置１では、基板３の洗浄処理装置に本発明を適用した場合について説明したが、露光処理装置や塗布処理装置やメッキ処理装置などにも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  基板処理装置
３  基板
3'  清掃用基板
7a  処理用基板収容部
7b  清掃用基板収容部
９  基板搬送装置
10  基板液処理装置
11  清掃用基板洗浄装置
13  基板保持手段
【図１】
2014033038.tif 000003
【図２】
2014033038.tif 000004
【図３】
2014033038.tif 000005
【図４】
2014033038.tif 000006
【図５】
2014033038.tif 000007