(57)【要約】　　　（修正有）【課題】既存の処理槽を利用してチャックの着洗浄を行い、しかも本来のウエーハ処理の進行や仕上がりに悪影響を及ぼすおそれがないウエーハ処理装置を提供する。【解決手段】複数枚のウエーハ８０を整列させて保持したキャリア１０を、ロボット９０のチャック９４，９４により吊り下げて複数の処理槽に順番に搬送する。複数の処理槽の少なくとも一つで水洗を行う。水洗槽５０を、槽内に導入された洗浄水をオーバーフローさせて洗浄を行うオーバーフロー槽とする。オーバーフローした洗浄水が一時的に滞留しその滞留水に前記チャックが浸漬し得るように構成されたオーバーフロー受け５３，５３を、水洗槽５０に付設する。チャック９４，９４を、キャリア１０を係止する位置、キャリア１０を開放する位置及び前記オーバーフロー受け５３，５３に挿入される位置に動作可能とし、オーバーフロー水によりチャック洗浄を行う。【選択図】　　　図２
2004063493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のウエーハを整列させて保持したキャリアを、ロボットのチャックにより吊り下げて複数の処理槽に順番に搬送すると共に、複数の処理槽の少なくとも一つで水洗を行うウエーハ処理装置において、前記水洗を行う水洗槽を、槽内に導入された洗浄水をオーバーフローさせて洗浄を行うオーバーフロー槽とすると共に、このオーバーフロー式水洗槽に、オーバーフローした洗浄水が一時的に滞留しその滞留水に前記チャックが浸漬し得るように構成されたオーバーフロー受けを付設し、前記チャックを、少なくとも、キャリアを係止する位置、キャリアを開放する位置及び前記オーバーフロー受けに挿入される位置に動作可能としたことを特徴とするウエーハ処理装置。
【請求項２】
前記チャックは開閉式であり、少なくとも、キャリアを係止する係止位置、キャリアを開放する位置及び前記オーバーフロー受けに挿入される位置に開閉動作可能である請求項１に記載のウエーハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のウエーハをキャリアに保持してエッチング処理などのウエット処理を行うバッチ式のウエーハ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエーハの処理方式として、キャリアを使用したバッチ式がある。バッチ方式のウエーハ処理装置では、所定枚枚のウエーハをキャリアに整列させて保持する。そして、そのキャリアがロボットにより吊り下げられて薬液処理槽、液置換槽、ファイナルリンス槽などに順番に搬送されることにより、キャリア内の所定枚数のウエーハにエッチング処理、剥離処理などが施される。
【０００３】
ここで、ロボットは、通常はキャリアの開口部近傍を両側から引っ掛ける開閉式のチャックを備えており、このチャックは、キャリアを引っ掛けるための開閉動作の他に、キャリアを搬送するための昇降動作及び処理槽の配列方向に沿った直進動作などを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなロボット操作式のキャリアを使用したバッチ式ウエーハ処理装置では、ロボットチャックの先端部がキャリアと共に薬液に挿入されることにより、その先端部が薬液に汚染されてしまう。汚染されたチャックでキャリアをファイナルリンス槽に搬送すると、槽内の洗浄水が汚染され、その結果としてウエーハの洗浄効果が低下する。このために、チャックに対しても洗浄水に浸漬して洗浄を行う、いわゆる着洗浄が必要となる。
【０００５】
この着洗浄に液置換槽を利用することは可能である。すなわち、液置換槽が使用されない期間中に、ここでチャックの着洗浄を行うわけである。しかしながら、チャックの着洗浄に液置換槽を使用した場合、本来のウエーハ処理の進行に悪影響を及ぼす危険性が大きい。このため、現実のウエーハ処理装置では、チャッククリーニング槽と呼ばれるチャック専用の着洗浄槽を設置するのが通例となっており、これによる装置規模の増大が避けられなかった。また、液置換槽はファイナルリンス槽ほど清浄度が高くないので、着洗浄の効果は必ずしも十分とは言えない。ちなみに、着洗浄にファイナルリンス槽が使用されないのは、着洗浄に伴う汚染によりウエーハの清浄度が低下する危険性があるからである。
【０００６】
本発明の目的は、既存の処理槽を利用してチャックの着洗浄を行い、しかも本来のウエーハ処理の進行や仕上がりに悪影響を及ぼすおそれがないウエーハ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】
上記目的を達成するために、本発明のウエーハ処理装置は、複数枚のウエーハを整列させて保持したキャリアを、ロボットのチャックにより吊り下げて複数の処理槽に順番に搬送すると共に、複数の処理槽の少なくとも一つで水洗を行うウエーハ処理装置において、前記水洗を行う水洗槽を、槽内に導入された洗浄水をオーバーフローさせて洗浄を行うオーバーフロー槽とすると共に、このオーバーフロー式水洗槽に、オーバーフローした洗浄水が一時的に滞留しその滞留水に前記チャックが浸漬し得るように構成されたオーバーフロー受けを付設し、前記チャックを、少なくとも、キャリアを係止する位置、キャリアを開放する位置及び前記オーバーフロー受けに挿入される位置に動作可能としたものである。
【０００８】
前記チャックは通常は開閉式であり、少なくとも、キャリアを係止する位置、キャリアを開放する位置及び前記オーバーフロー受けに挿入される位置に開閉操作可能とされる。
【０００９】
本発明のウエーハ処理装置においては、オーバーフロー式水洗槽におけるオーバーフロー水によりチャックの着洗浄が行われる。このため、オーバーフロー式水洗槽を利用するにもかかわらず、専用のチャッククリーニング槽を設ける場合と同様にオーバーフロー式水洗槽が自由に使用できる。しかも、オーバーフロー水により清浄な洗浄が可能であると共に、その洗浄に使用された後のオーバーフロー水の逆流による水洗槽の汚染も生じない。このため、洗浄水の清浄度が高いファイナルリンス槽での着洗浄も可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すウエーハ処理装置のレイアウト図、図２は同ウエーハ処理装置におけるファイナルリンス槽の正面図で図１中のＸ−Ｘ線矢示図、図３は同ファイナルリンス槽の側面図で図１中のＹ−Ｙ線矢示図ある。
【００１１】
本実施形態のウエーハ処理装置は、キャリア１０に保持された所定枚数のウエーハに、ＨＦによるエッチング処理を行うエッチング装置である。このウエーハ処理装置は、一列に並んだ３つの処理槽、具体的には薬液処理槽３０、液置換槽４０及びファイナルリンス槽５０を備えている。薬液処理槽３０の上流側にはキャリア受け入れ部２０が設けられている。ファイナルリンス槽５０の下流側には、乾燥機としてのスピンドライヤ６０を介してキャリア取り出し部７０が設けられている。
【００１２】
キャリア１０は、図２及び図３に示すように、所定枚数のウエーハ８０を前後の垂直な端板１１，１１間に、両側の側壁１２，１２により保持する。より具体的には、前後の垂直な端板１１，１１間に垂直姿勢で所定間隔をあけて整列した状態で、両側の側壁１２，１２により保持する。
【００１３】
このキャリア１０は、２つの搬送ロボット９０Ａ，９０Ｂにより、ウエーハ処理装置内の各処理部に順次搬送される。即ち、搬送ロボット９０Ａ，９０Ｂは、処理槽の配列方向にキャリア１０を搬送する直線搬送手段であり、乾燥開始までのウエット領域でキャリア１０を取り扱う第１の搬送ロボット９０Ａは、キャリア１０を受け入れ部２０から薬液処理槽３０、液置換槽４０及びファイナルリンス槽５０を経てスピンドライヤ６０に搬送する。また、乾燥終了後のドライ領域でキャリア１０を取り扱う第２の搬送ロボット９０Ｂは、キャリア１０をスピンドライヤ６０から取り出し部７０へ搬送する。
【００１４】
搬送ロボット９０Ａ，９０Ｂは、いずれも、処理槽の配列方向に沿って設けられた水平なガイド９１に沿って直進移動するスライダ９２と、スライダ９２から処理槽の側へ水平に延出する一対のアーム９３，９３と、アーム９３，９３の先端に取り付けられた開閉式のキャリアチャック９４，９４とを備えており、アーム９３，９３は、スライダ９２による直進動作の他に、昇降動作を行う。
【００１５】
開閉式のキャリアチャック９４，９４は、キャリア１０の両側の側壁１２，１２の各上端部に設けられた係合部１３，１３に係合するＵ字形状のアームであり、第１の搬送ロボット９０Ａにおいては、上方の駆動部９５により次の３位置に開閉動作を行う。
【００１６】
第１の動作位置は、最も閉じた位置であって、キャリア１０の両側の側壁１２，１２の各上端部に設けられた係合部１３，１３に、キャリアチャック９４，９４の下端水平部が係合するキャリア係止位置Ａである。第２の動作位置は、キャリア係止位置Ａよりやや開いた位置であって、キャリア１０を開放するべく、キャリア１０の両側の側壁１２，１２の各上端部に設けられた係合部１３，１３から離反するキャリア開放位置Ｂである。第３の動作位置は、キャリア開放位置Ｂより更に開いた位置で、後述するチャック洗浄位置Ｃである。
【００１７】
キャリアチャック９４，９４のかかる開閉動作と、前述したアーム９３，９３の昇降動作、直進動作との組み合わせにより、第１の搬送ロボット９０Ａは、キャリア１０を受け入れ部２０から薬液処理槽３０、液置換槽４０及びファイナルリンス槽５０を経てスピンドライヤ６０に搬送すると共に、ファイナルリンス槽５０においてはキャリアチャック９４，９４を洗浄位置へ移動させる。
【００１８】
また、第２の搬送ロボット９０Ｂは、キャリアチャック９４，９４の第１，２の動作位置への開閉操作と、前述したアーム９３，９３の昇降動作、直進動作との組み合わせにより、キャリア１０をスピンドライヤ６０から取り出し部７０へ搬送する。
【００１９】
薬液処理槽３０は、槽内に導入されるＨＦ溶液により、キャリア１０内のウエーハ８０にエッチング処理を行う。液置換槽４０は、第１の水洗槽であり、ＨＦ溶液によるエッチング処理を終えたキャリア１０内のウエーハ８０を、槽内に導入される洗浄水により粗洗浄することにより、ウエーハ８０の表面に残るＨＦ溶液を洗浄水で置換してエッチング処理を停止する。ファイナルリンス槽５０は、第２の水洗槽であり、粗洗浄による液置換を終えたキャリア１０内のウエーハ８０を、槽内に導入される洗浄水により仕上げ洗浄する。
【００２０】
本実施形態のウエーハ処理装置では、ファイナルリンス槽５０に大きな特徴があり、具体的には、このファイナルリンス槽５０が、ウエーハ８０の仕上げ洗浄機能から独立したキャリアチャック９４，９４の洗浄機能を有する点に特徴がある。ファイナルリンス槽５０がキャリアチャック９４，９４の洗浄機能を有することに伴い、専用のチャッククリーニング槽は省略されている。
【００２１】
以下に、本実施形態のウエーハ処理装置で重要なファイナルリンス槽５０の構造を図２及び図３により説明する。
【００２２】
ファイナルリンス槽５０は、所定枚数のウエーハ８０を保持するキャリア１０を完全に収容し得る大きさの槽本体５１と、槽本体５１の下部内に設けられたキャリア受け５２と、槽本体５１の両側に付設されたオーバーフロー受け５３，５３とを備えている。槽本体５１は、槽底部に連結された注水管５４から洗浄水を供給され、これを両側へオーバーフローさせる構成になっている。
【００２３】
オーバーフロー受け５３，５３は、槽本体５１からのオーバーフロー水を受けるべく、槽本体５１の両側の側壁部の最上部外側面に取り付けられたボックスであり、槽本体５１から側壁部を超えて流入したオーバーフロー水が当該オーバーフロー受け５３，５３を経由してそれぞれの両側へオーバーフローする構成になっている。オーバーフロー受け５３，５３は又、キャリアチャック９４，９４の挿入が可能なように槽本体５１の全長にわたって設けられており、その高さは、槽本体５１内にセットされたキャリア１０の係合部１３，１３の高さとほぼ同じになるように設定されている。
【００２４】
このような構造のファイナルリンス槽５０においては、所定枚数のウエーハ８０を収納したキャリア１０が槽本体５１内にセットされ、その槽本体５１内に槽底部から洗浄水が供給される。槽本体５１内に導入された洗浄水は槽本体５１内を上昇し、槽本体５１の両側にオーバーフローする。この過程で、キャリア１０内のウエーハ８０が、槽本体５１内の上昇水により仕上げ洗浄される。槽本体５１の両側に流出したオーバーフロー水は、オーバーフロー受け５３，５３を経由してそれぞれの両側に流出する。
【００２５】
キャリア１０を槽本体５１内にセットするとき、キャリアチャック９４，９４は、第１の動作位置であるキャリア係止位置Ａにある。より具体的には、キャリア１０を吊り下げるために、キャリアチャック９４，９４の水平下端部が、キャリア１０の両側の側壁１２，１２の各上端部に設けられた係合部１３，１３に係合している。キャリア１０が槽本体５１内にセットされると、キャリアチャック９４，９４を僅かに下げて、係合部１３，１３からキャリアチャック９４，９４の下端水平部を外し、しかる後にキャリアチャック９４，９４をキャリア係止位置Ａから第２の動作位置であるキャリア開放位置Ｂに開く。
【００２６】
この状態でキャリアチャック９４，９４を上昇させることにより、槽本体３１からキャリアチャック９４，９４が引き上げられる。
【００２７】
キャリアチャック９４，９４の引き上げが終わると、キャリアチャック９４，９４をキャリア開放位置Ｂから第３の動作位置であるチャック洗浄位置Ｃに開く。この状態で、キャリアチャック９４，９４を降下させることにより、キャリアチャック９４，９４の下端水平部近傍をオーバーフロー受け５３，５３内に挿入する。これにより、オーバーフロー受け５３，５３を通過する水によりキャリアチャック９４，９４の下端水平部及びその近傍が着洗浄される。
【００２８】
ファイナルリンス槽５０の槽本体５１からのオーバーフロー水は、仕上げ洗浄に使用された後の洗浄水であるため、清浄度が高い。しかも、そのオーバーフロー水は、オーバーフロー受け５３，５３に溜まり続けることなくここを通過していく。このため、キャリアチャック９４，９４の下端水平部近傍が清浄に着洗浄される。
【００２９】
オーバーフロー受け５３，５３は、槽本体５１とはその両側の側壁の最上部により仕切られているので、着洗浄に使用された後のオーバーフロー水が槽本体５１に戻る事態が回避される。このため、槽本体５１での洗浄性を低下させる危険がない。
【００３０】
かくして、キャリアチャック９４，９４の着洗浄にファイナルリンス槽５０の利用が可能になり、その利用により清浄度の高い着洗浄が可能になる。また、ファイナルリンス槽５０の槽本体５１をキャリアチャック９４，９４の着洗浄に利用する場合、チャッククリーニング槽が不要になり、装置規模を縮小できる反面、槽本体５１でウエーハ８０を仕上げ洗浄する間は、その着洗浄を実施できない。しかるに、オーバーフロー受け５３，５３を付設することにより、槽本体５１でのウエーハ８０の仕上げ洗浄と同時並行して、キャリアチャック９４，９４の着洗浄を行うことができる。したがって、ウエーハ８０の本来の処理の進行に悪影響を及ぼすおそれもない。
【００３１】
上記実施形態では、ファイナルリンス槽５０でオーバーフロー水による着洗浄を行ったが、ファイナルリンス槽５０以外の処理槽でも、オーバーフロー水により着洗浄を行うことができる。その場合は、オーバーフロー受け５３，５３の上方に、乾燥用のガススプレー５５，５５を設けるのがよい。ガススプレー５５，５５は、ここでは水平なヘッダ管に所定間隔でノズル孔を設けた構成であり、オーバーフロー受け５３，５３から引き上げられたキャリアチャック９４，９４の主に水平な下端部に、窒素ガスなどの乾燥用ガスを吹き付ける。
【００３２】
これにより、オーバーフロー受け５３，５３での着洗浄が終わり、そのオーバーフロー受け５３，５３からキャリアチャック９４，９４が引き上げられる過程で、キャリアチャック９４，９４の洗浄部が、ガススプレー５５，５５から噴出される窒素ガスなどの乾燥用ガスにより、強席的に乾燥処理される。ちなみに、この乾燥はファイナルリンス槽５０では行わない方がよい。なぜなら、ファイナルリンス槽５０の上でガスブローすると、飛ばされた水滴が槽内に落下して汚染を発生させる懸念があるからである。
【００３３】
なお、上記実施形態はＨＦによるエッチング装置であるが、他のエッチング装置でもよく、更には剥離装置であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明のウエーハ処理装置は、オーバーフロー式水洗槽におけるオーバーフロー水を利用してチャックの着洗浄を行うことにより、その着洗浄において高い洗浄性を確保できるのは勿論のこと、専用のチャッククリーニング槽を設ける場合と比べて装置規模を縮小でき、更には、ファイナルリンス槽を利用する場合に問題となる本来のウエーハ処理の進行や仕上がりへの悪影響も回避でき、迅速で円滑かつクリーンなウエーハ処理を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すウエーハ処理装置のレイアウト図である。
【図２】同ウエーハ処理装置におけるファイナルリンス槽の正面図で図１中のＸ−Ｘ線矢示図である。
【図３】同ファイナルリンス槽の側面図で図１中のＹ−Ｙ線矢示図ある。
【符号の説明】
１０　キャリア
２０　受け入れ部
３０　薬液処理槽
４０　液置換槽
５０　ファイナルリンス槽
５１　槽本体
５２　キャリア受け
５３　オーバーフロー受け
５５　ガススプレー
６０　スピンドライヤ
７０　取り出し部
８０　ウエーハ
９０Ａ，９０Ｂ　搬送ロボット
９１　ガイド
９２　スライダ
９３　水平アーム
９４　キャリアチャック
【図１】
2004063493.tif 000003
【図２】
2004063493.tif 000004
【図３】
2004063493.tif 000005