(57)【要約】【課題】成膜処理終了後洗浄されるまでの時間を一定として基板を均一に処理することができ、また、成膜処理の終了した基板を清浄な状態で搬送することのできる基板処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板搬送用カセット１２が載置される搬入搬出テーブル７３を備えたインデクサ部７５から成膜装置１２の処理部に基板を搬送する工程と、基板の成膜処理を行う工程と、基板を基板の表面を洗浄するための洗浄ユニット６、７に搬送する工程と、基板の表面を洗浄する工程と、基板を基板の裏面を洗浄するための反転洗浄ユニット８に搬送する工程と、基板の裏面を洗浄する工程と、基板をインデクサ部７５に搬送する工程とを備える。【選択図】　　　　図１
2004006853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して成膜処理と洗浄処理とを実行する基板処理方法であって、
基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルを備えたインデクサ部から前記成膜装置の処理部に基板を搬送する工程と、
前記成膜装置の処理部により基板の成膜処理を行う工程と、
前記成膜装置の処理部により成膜処理された基板を基板の表面を洗浄するための第１洗浄ユニットに搬送する工程と、
前記第１洗浄ユニットにより基板の表面を洗浄する工程と、
前記第１洗浄ユニットによりその表面が洗浄された基板を基板の裏面を洗浄するための第２洗浄ユニットに搬送する工程と、
前記第２洗浄ユニットにより基板の裏面を洗浄する工程と、
前記第２洗浄ユニットによりその裏面が洗浄された基板を前記インデクサ部に搬送する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法において、
前記第１洗浄ユニットは複数配設されており、
前記成膜装置の処理部から成膜処理を終了した基板を受け取った後、この基板を前記第１洗浄ユニットに搬送して洗浄を開始するまでの間に要する時間を、前記各第１洗浄ユニット間において同一とした基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは、半導体製造装置用マスク基板等の基板を成膜処理した後洗浄処理する基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）もしくはスパッタリング等の成膜処理を行う成膜処理装置においては、特にその搬送工程等において基板が汚染されやすい。このため、成膜処理装置により成膜処理を行った基板は、フォトリソ工程を実行する前に、基板洗浄装置に搬送して洗浄する必要がある。
【０００３】
従来、このような基板の洗浄を行うためには、成膜処理装置から成膜処理を終了して順次排出される基板を、例えば２５枚程度の基板を収納しうる基板搬送用カセットに収納して基板洗浄装置に搬送していた。すなわち、成膜処理装置から排出される基板を、成膜処理装置のインデクサ部に配設された基板搬送用カセットに順次収納する。そして、基板搬送用カセットが基板で一杯になれば、この基板搬送用カセットをマニュアルで、あるいは、カセット搬送装置により、基板洗浄装置のインデクサ部に搬送する。しかる後、基板搬送用カセット内の基板を順次取り出して、基板洗浄装置に搬入することにより、基板を洗浄するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構成によれば、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が各基板毎に異なることになる。すなわち、成膜処理装置のインデクサ部において、成膜処理を終了して最初に基板搬送用カセットに収納される基板と、最後に基板搬送用カセットに収納される基板とでは、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が大きく異なる。また、基板洗浄装置のインデクサ部において、最初に基板搬送用カセットから取り出されて洗浄処理される基板と、最後に基板搬送用カセットから取り出されて洗浄処理される基板とでは、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間が大きく異なる。さらに、複数個の基板搬送用カセットをまとめて成膜処理装置から基板洗浄装置に搬送するようにした場合においては、上記時間差はより顕著になる。このような時間差を生じた場合には、基板を均一に処理することができない。このような問題は、特に近年のパターン微細化に伴って生じてきた問題である。
【０００５】
この発明は、成膜処理終了後洗浄されるまでの時間を一定とすることにより、基板を均一に処理することのできる基板処理方法を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、成膜処理後の基板を収納した基板搬送用カセットを、マニュアルやカセット搬送装置により成膜処理装置のインデクサ部から基板洗浄装置のインデクサ部に搬送する場合には、その搬送経路全体を十分清浄に保っておかないと、成膜後の基板が汚染されることになる。
【０００７】
この発明は、成膜処理の終了した基板を清浄な状態で成膜処理装置から基板洗浄装置に搬送することができる基板処理方法を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に対して成膜処理と洗浄処理とを実行する基板処理方法であって、基板搬送用カセットが載置される搬入搬出テーブルを備えたインデクサ部から前記成膜装置の処理部に基板を搬送する工程と、前記成膜装置の処理部により基板の成膜処理を行う工程と、前記成膜装置の処理部により成膜処理された基板を基板の表面を洗浄するための第１洗浄ユニットに搬送する工程と、前記第１洗浄ユニットにより基板の表面を洗浄する工程と、前記第１洗浄ユニットによりその表面が洗浄された基板を基板の裏面を洗浄するための第２洗浄ユニットに搬送する工程と、前記第２洗浄ユニットにより基板の裏面を洗浄する工程と、前記第２洗浄ユニットによりその裏面が洗浄された基板を前記インデクサ部に搬送する工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１洗浄ユニットは複数配設されており、前記成膜装置の処理部から成膜処理を終了した基板を受け取った後、この基板を前記第１洗浄ユニットに搬送して洗浄を開始するまでの間に要する時間を、前記各第１洗浄ユニット間において同一としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、基板洗浄装置１をＣＶＤ処理装置２とともに示す平面図である。
【００１１】
このＣＶＤ処理装置２は、搬入搬出テーブル７３および基板搬送機構７４からなるインデクサ部７５を備えるものである。
【００１２】
ＣＶＤ処理装置２の搬入搬出テーブル７３は、複数の基板搬送用カセット１２を載置可能に構成されている。多数の基板を収納した基板搬送用カセット１２は、前段の処理工程からカセット搬送装置等により搬送され、この搬入搬出テーブル７３に載置される。また、ＣＶＤ処理装置２でＣＶＤ処理され、基板洗浄装置１で洗浄された基板は、この搬入搬出テーブル７３に載置された基板搬送用カセット１２に収納される。
【００１３】
ＣＶＤ処理装置２の基板搬送機構７４は、搬入搬出テーブル７３とＣＶＤ処理装置２のＣＶＤ処理部（図示せず）および受け渡し部３１との間で基板を搬送するためのものである。この基板搬送機構７４は、搬入搬出テーブル７３に沿って往復移動可能な基台７７と、基台７７上を回転および昇降可能な支持台７８と、支持台７８に対して前後方向に移動可能な上下一対の搬送アーム（図１においては上方のもののみを図示）７９とを備える。このため、この基板搬送機構７４は、搬入搬出テーブル７３上に載置された各基板搬送用カセット１２および受け渡し部３１の各々と対向する位置に移動し、その位置において上下一対の搬送アーム７９により基板を受け渡しすることができる。また、この搬送機構７４は、搬送アーム７９を図１に示す状態から１８０°反転させることにより、基板をＣＶＤ処理装置２のＣＶＤ処理部（図示せず）またはＣＶＤ処理装置内部の搬送機構との間で受け渡しすることができる。
【００１４】
基板洗浄装置１は、基板搬送機構４と、洗浄ユニット６、７および反転洗浄ユニット８からなる洗浄部９とから構成される。
【００１５】
基板搬送機構４は、洗浄部９とＣＶＤ処理装置２の受け渡し部３１との間で基板を搬送するためのものである。この基板搬送機構４は、洗浄部９に沿って往復移動可能な基台１３と、基台１３上を回転および昇降可能な支持台１４と、支持台１４に対して前後方向に移動可能な上下一対の搬送アーム（図１においては上方のもののみを図示）１５とを備える。このため、この基板搬送機構４は、洗浄部９の洗浄ユニット６、７および反転洗浄ユニット８と、ＣＶＤ処理装置２における受け渡し部３１の各々と対向する位置に移動し、その位置において上下一対の搬送アーム１５により基板を受け渡しすることができる。
【００１６】
より詳細には、上下一対の搬送アーム１５のうちの一方の搬送アーム１５により洗浄ユニット６、７、反転洗浄ユニット８または受け渡し部３１に載置された基板を受け取るとともに、他方の搬送アーム１５に保持した基板を基板搬送用カセット１２、洗浄ユニット６、７または受け渡し部３１に載置することにより、基板の受け渡しを実行する。
【００１７】
なお、この基板搬送機構４は、ＣＶＤ処理装置２の受け渡し部３１から洗浄ユニット６に基板を搬送するのに要する搬送時間Ｔ６と、ＣＶＤ処理装置２の受け渡し部３１から洗浄ユニット７に基板を搬送するのに要する搬送時間Ｔ７とが同一となるように、その搬送動作を制御される。
【００１８】
より具体的には、ＣＶＤ処理装置２の受け渡し部３１に近接していることからその搬送に時間を要しない洗浄ユニット６への搬送時間Ｔ６が、受け渡し部３１から離隔していることからその搬送に時間を要する洗浄ユニット７への搬送時間Ｔ７と同一となるように、基板搬送機構４の基台１３は、搬送アーム１５が受け渡し部３１から基板を受け取って若干の時間停止した後、この基板を洗浄ユニット６に移動して基板を搬送する。
【００１９】
図２は、洗浄ユニット６の要部を示す正面図である。なお、洗浄ユニット７も、洗浄ユニット６と同一の構成を有する。
【００２０】
この洗浄ユニット６は、基板Ｗを保持して回転するスピンチャック２１と、スピンチャック２１に保持されて回転する基板Ｗの表面を洗浄するブラシ機構２２とを備える。
【００２１】
前記スピンチャック２１は、モータ２４の回転軸２５と接続された支持台２６を有する。この支持台２６上には、基板Ｗの端縁部のみと当接する複数の基板保持ピン２７が配設されている。このスピンチャック２１の周囲には、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗから飛散する洗浄液の外部への飛散を防止する内カップ２３が配設されている。この内カップ２３は、図示しない昇降手段により、上下方向に移動可能な構成となっている。
【００２２】
前記ブラシ機構２２は、内カップ２３の外側に配設された支軸を中心に、図２において実線で示す待機位置と二点鎖線で示す洗浄位置の間を揺動可能なアーム２８を有する。また、アーム２８の先端部には、洗浄ブラシ２９が下向きの状態で設けられている。この洗浄ブラシ２９は鉛直方向を向く軸芯回りに回転する。なお、アーム２８は、図示しない昇降手段により、洗浄ブラシ２９の下端部がスピンチャック２１に保持された基板Ｗと当接する位置と、そこから離隔する位置の間を上下移動可能に構成されている。
【００２３】
この洗浄ユニット６により基板Ｗを洗浄する際には、基板Ｗをスピンチャック２１に保持した状態で回転させる。また、図示しないノズルより基板Ｗの表面に純水等の洗浄液を供給する。そして、アーム２８を洗浄位置まで移動させた後下降させ、洗浄ブラシ２９をスピンチャック２１に保持されて回転する基板Ｗに当接させるとともに、この洗浄ブラシ２９自身を回転させる。そして、洗浄ブラシ２９を基板Ｗの端縁まで移動させることにより、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの表面が洗浄される。なお、基板Ｗの洗浄が終了すれば、図示しないノズルから基板Ｗに窒素ガスを吹き付けるとともに、基板Ｗを高速回転させることにより基板Ｗを乾燥する。
【００２４】
反転洗浄ユニット８は、そこに搬入された基板Ｗを水平軸の回りに反転させてその裏面を洗浄するためのものである。
【００２５】
図３はこの反転洗浄ユニット８の平面図であり、図４はその正面図、また、図５は反転機構４２の要部を示す側面図である。この基板反転洗浄ユニット８は、洗浄機構４１と反転機構４２から構成される。
【００２６】
洗浄機構４１は、図２に示す洗浄ユニット６と同様の構成を有する。すなわち、この洗浄機構４１は、基板Ｗを保持して回転するスピンチャック２１と、スピンチャック２１に保持されて回転する基板Ｗをその上方から洗浄するブラシ機構２２とを備える。なお、図３および図４においては、図２に示す洗浄ユニット６と同一の部材については同一の符号を付している。
【００２７】
前記スピンチャック２１は、モータ２４の回転軸２５と接続された支持台２６を有する。この支持台２６上には、基板Ｗの端縁部のみと当接する複数の基板保持ピン２７が配設されている。このスピンチャック２１の周囲には、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗから飛散する洗浄液の外部への飛散を防止する内カップ２３が配設されている。この内カップ２３は、図示しない昇降手段により、上下方向に移動可能な構成となっている。
【００２８】
前記ブラシ機構２２は、内カップ２３の外側に配設された支軸を中心に、図４において実線で示す待機位置と二点鎖線で示す洗浄位置の間を揺動可能なアーム２８を有する。また、アーム２８の先端部には、洗浄ブラシ２９が下向きの状態で設けられている。この洗浄ブラシ２９は鉛直方向を向く軸芯回りに回転する。なお、アーム２８は、図示しない昇降手段により、洗浄ブラシ２９の下端部がスピンチャック２１に保持された基板Ｗと当接する位置と、そこから離隔する位置の間を上下移動可能に構成されている。
【００２９】
上記反転機構４２は、基板Ｗの端縁を保持するための略円弧状の一対のチャック５１を有する。一対のチャック５１の基部は各々一対の支持体５３に支持されており、各チャック５１はそれぞれ若干異なる高さ位置に配置されている。このチャック５１には、基板Ｗの端縁部のみと当接するフッ素樹脂製の支持部材５２が、各々２個配設されている。また、一対の支持体５３は、回転板５４に取り付けられたガイド部材５５に沿って水平方向に移動可能に構成されている。そして、これらの支持体５３は、図示しないバネにより、互いに近接する方向に付勢されている。
【００３０】
図５に示すように、回転板５４は互いに対称に配置された一対のリンク機構５０を有する。このリンク機構５０は、図３に示すように、回転板５４と連結する軸を中心に回動する第１のリンク５６と、一端が第１のリンク５６と連結し他端が一方の支持体５３に連結する第２のリンク５７と、一端が第１のリンク５６と連結し他端が他方の支持体５３に連結する第３のリンク５８とを備える。そして、エアシリンダ５９のシリンダロッドが第１リンク５６と第３リンク５８との連結部分を押圧することにより、各リンク５６、５７、５８が屈曲した状態から伸長した状態に移行することにより、一対のチャック５１は互いに離隔する方向に移動する。また、エアシリンダ５９のシリンダロッドが縮めば、図示しないバネの作用により、一対のチャック５１は互いに近接する方向に移動する。
【００３１】
一対のチャック５１を支持する支持体５３に連結する回転板５４は、モータ６１の回転軸に固定されている。このため、モータ６１の回転軸を１８０°回転させることにより、一対のチャック５１をそこに保持した基板Ｗとともに１８０°回転させることができる。また、一対のチャック５１は、図４に示す昇降用エアシリンダ６２の駆動により上下移動する。
【００３２】
この反転洗浄ユニット８により基板Ｗの裏面を洗浄する際には、基板搬送機構４の搬送アーム１５によりその表面を上方に向けて搬送された基板Ｗをスピンチャック２１に一旦保持する。そして、反転機構４２における一対のチャック５１を下降させ、このチャック５１により、基板Ｗを挟持した後、チャック５１を上昇させる。チャック５１が所定の高さまで上昇すれば、モータ６１の駆動により回転板５４をチャック５１とともに１８０°回転させる。これにより、チャック５１に保持された基板Ｗは表裏反転される。続いて、チャック５１を下降させて基板Ｗをスピンチャック２１に保持させた後、チャック５１を上方に退避させる。
【００３３】
そして、アーム２８を洗浄位置まで移動させた後下降させ、洗浄ブラシ２９をスピンチャック２１に保持されて回転する基板Ｗに当接させるとともに、この洗浄ブラシ２９自身を回転させる。そして、洗浄ブラシ２９を基板Ｗの端縁まで移動させることにより、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの裏面が洗浄される。基板Ｗの洗浄が終了すれば、一対のノズル４４から基板Ｗに窒素ガスを吹き付けるとともに、基板Ｗを高速回転させることにより基板Ｗを乾燥する。その裏面を洗浄された基板Ｗは、反転機構４２により再度反転され、その表面を上方に向けた状態で基板搬送機構４の搬送アーム１５に受け取られる。
【００３４】
次に、この基板洗浄装置１による洗浄動作について説明する。なお、この基板洗浄装置１は、図示を省略した制御部を有する。以下の洗浄動作は、この制御部の指令により実行される。
【００３５】
前段の処理工程からカセット搬送装置等により搬送された基板搬送用カセット１２は、ＣＶＤ処理装置２の搬入搬出テーブル７３に載置される。この基板搬送カセット１２内には、多数の基板Ｗが収納されている。
【００３６】
この状態において、ＣＶＤ処理装置２における基板搬送機構７４の搬送アーム７９が基板搬送用カセット１２内の基板Ｗを１枚ずつ取り出し、この搬送アーム７９を１８０°反転させることにより、基板ＷをＣＶＤ処理装置２のＣＶＤ処理部（図示せず）に搬送する。
【００３７】
なお、基板搬送用カセット１２内の基板Ｗを１枚ずつＣＶＤ処理装置２のＣＶＤ処理部（図示せず）に搬送する基板搬送機構７４を使用するかわりに、基板搬送用カセット１２内の多数の基板Ｗを一括してＣＶＤ処理装置２のボートに移載する基板搬送機構を使用して、基板搬送用カセット１２内の基板ＷをＣＶＤ処理装置２内に移載するようにしてもよい。
【００３８】
また、基板ＷをＣＶＤ処理装置２においてＣＶＤ処理する前に、洗浄部９において予め洗浄するようにしてもよい。
【００３９】
ＣＶＤ処理装置２においてＣＶＤ処理が終了した基板Ｗは、ＣＶＤ処理装置２における基板搬送機構７４の搬送アーム７９により受け渡し部３１の支持ピン３２上に載置される。そして、この基板Ｗは、基板洗浄装置１における基板搬送機構４の搬送アーム１５により洗浄ユニット６または７に搬送される。洗浄ユニット６または７に搬送された基板Ｗは、洗浄ユニット６または７においてＣＶＤ処理時に生じた汚染を洗浄される。
【００４０】
このとき、ＣＶＤ処理の終了した基板Ｗをすぐに洗浄処理ユニット６または７に搬送して洗浄処理することから、基板ＷがＣＶＤ処理終了後洗浄されるまでの時間は一定となる。このため、基板Ｗを均一に処理することが可能となる。同様に、ＣＶＤ処理の終了した基板Ｗをすぐに洗浄処理ユニット６または７に搬送して洗浄処理することから、ＣＶＤ処理時に基板Ｗに付着したパーティクル等を容易に除去することができる。また、基板洗浄装置１とＣＶＤ処理装置２との間で直接基板Ｗを受け渡しすることから、従来のように基板ＷがＣＶＤ処理装置２から基板洗浄装置１へ搬送される間に汚染されることを防止することができる。
【００４１】
洗浄ユニット６または７によりその表面を洗浄された基板Ｗは、基板洗浄装置１における基板搬送機構４の搬送アーム１５により反転洗浄部８に搬送され、その裏面を洗浄される。裏面の洗浄が終了した基板Ｗは、基板搬送機構４の搬送アーム１５により、受け渡し部３１の支持ピン３２上に載置される。そして、この基板Ｗは、ＣＶＤ処理装置２における基板搬送機構７４の搬送アーム７９により、搬入搬出テーブル７３上の基板搬送用カセット１２に収納される。
【００４２】
上述した実施形態においては、前段の処理工程から基板搬送用カセット１２を搬送するカセット搬送装置等との間で基板搬送用カセット１２を受け渡しするためのインデクサ部７５を、基板洗浄装置１とＣＶＤ処理装置２との間で共用することができるので、これらの装置全体の構成を簡易化することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態においては、基板洗浄装置１とＣＶＤ処理装置２とを互いに対応させて配置しているため、基板Ｗの洗浄およびＣＶＤ処理工程を整流化することができる。
【００４４】
なお、上述した実施形態においては、いずれも、成膜処理装置として基板ＷをＣＶＤ処理するＣＶＤ処理装置２を使用した場合について説明したが、例えばＰＶＤやスパッタリング等の成膜処理を行う他の成膜処理装置を使用してもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態においては、洗浄部にブラシ機構２２を用いたものを例示したが、これに限られるものでなく、洗浄機構として、高圧の洗浄液を基板に吐出して洗浄する機構や、超音波を発振させた洗浄液を基板に吐出して洗浄する機構を用いることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、基板の成膜処理が終了した後基板が洗浄されるまでに要する時間を一定とすることができる。このため、基板を均一に処理することが可能となる。また、成膜処理の終了した基板を他の搬送装置を介して洗浄装置に搬送する必要がないことから、成膜処理後の基板を清浄な状態で基板洗浄装置に搬送することができる。
【００４７】
請求項２に記載の発明によれば、複数の洗浄ユニットを使用した場合においても、各処理ユニット間において基板をより均一に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板洗浄装置１をＣＶＤ処理装置２とともに示す平面図である。
【図２】洗浄ユニット６の要部を示す正面図である。
【図３】反転洗浄ユニット８の要部を示す平面図である。
【図４】反転洗浄ユニット８の要部を示す正面図である。
【図５】反転機構４２の要部を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　　基板洗浄装置
２　　　ＣＶＤ処理装置
４　　　基板搬送機構
６　　　洗浄ユニット
７　　　洗浄ユニット
８　　　反転洗浄ユニット
９　　　洗浄部
１２　　基板搬送用カセット
１５　　搬送アーム
２１　　スピンチャック
２２　　ブラシ機構
２９　　洗浄ブラシ
３１　　受け渡し部
３６　　制御部
４１　　洗浄機構
４２　　反転機構
７３　　搬入搬出テーブル
７４　　基板搬送機構
７５　　インデクサ部
Ｗ　　　基板
【図１】
2004006853.tif 000003
【図２】
2004006853.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004006853.tif 000006
【図５】
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