(57)【要約】【目的】限られたスペース内に駆動機構を複雑化することなく配置できる多段式処理装置を提供する。【構成】処理装置は処理ユニット１を多段状に上下方向に積層して構成される。処理ユニット１は基板の周囲を囲むカップ２と基板を保持して回転せしめるチャック３とからなり、カップ２はチャック３に対して昇降可能とされている。シリンダユニット６を縮めてチャック３の上端面をカップ２の上端よりも若干上にし、この状態でチャック３に基板Ｗを載置し吸引固着する。この後、シリンダユニット６を伸ばし基板Ｗをカップ２内に収め、この状態で、現像液供給ノズル９から基板Ｗの表面中央に現像液を滴下するとともにモータ１７を駆動し、駆動軸１８およびタイミングベルト２３を介してチャック３（基板Ｗ）を回転させ、現像液を基板Ｗの表面に行き渡らせる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周囲を囲むカップと基板を保持して回転せしめるチャックとからなる処理ユニットを複数組上下方向に離間して配置した多段式処理装置において、前記カップとチャックは分離され、全てのカップは一体的に昇降可能となるように昇降部材に支持され、また全てのチャックは固定部材に支持されるとともに上下方向に配置された駆動軸から回転駆動力が分岐して伝達されることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多段式処理装置において、前記昇降部材には現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルの一方が処理ユニットごとに設けられ、また前記固定部材には現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルの他方が処理ユニットごとに設けられていることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の多段式処理装置において、この多段式処理装置は複数配置され、その中心に水平面で回転するアームが設けられ、このアームに現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルが取り付けられ、アームの回転によって現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルが処理ユニットの上方まで進退可能とされていることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の多段式処理装置において、前記昇降部材には各カップにつながる廃液パイプも一体的に昇降するように支持されていることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多段式処理装置において、前記廃液パイプは１本に合流して気液分離器に接続されることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３に記載の多段式処理装置において、前記駆動軸は各処理ユニットごとに複数に分割され、各分割された駆動軸間はユニバーサルジョイントで連結されていることを特徴とする多段式処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の多段式処理装置において、前記分割された駆動軸からタイミングベルトを介してチャックに駆動力が伝達されることを特徴とする多段式処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複数の基板に対して同時に現像などの処理が行える多段式処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では基板表面に厚膜を形成する試みがなされている。例えば、ＩＣパターン面上にパンプと称される高さ２０μｍ程度の突起状電極を、集積回路形成技術を応用して形成するには、２０μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
また、従来ではＩＣチップを基板に搭載するのにワイヤボンディングを行っているが、ワイヤボンディングでは金線を１本づつ繋げなければならず面倒で時間がかかる。そこでワイヤボンディングの代わりにチップ自体に金属柱を複数本設け、この金属柱を介してＩＣチップを基板に搭載するようにしている。この金属柱の高さが１００μｍ程度であり、集積回路形成技術を応用して金属柱を形成するには、１００μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
【０００３】
このような厚膜のレジストを現像処理するには通常１枚の基板で３〜３０分もの時間がかかる。そこで、現像時間を短縮するため１カセット分（基板２５枚）を現像槽に一括浸漬するバッチ式が試みられているが、現像液を大量に必要とするとともに基板の移し替えが面倒である。
【０００４】
先行技術として、多数の基板（ウェーハ）を同時に洗浄するものが提案されている。（特許文献１、特許文献２、特許文献３）
特許文献１に提案される内容は、モータによって回転するロータに複数の基板を収納したカセットをセットし、ロータを回転しつつカセット内の基板を洗浄するようにしている。
また、特許文献２に提案される内容は、基板搭載手段と洗浄液噴出手段にて洗浄装置を構成し、基板搭載手段には円盤上に所定間隔で複数の筒体を配置し、各筒体内にはスピンナーを設け、また洗浄液噴出手段には前記各筒体内に進退可能なノズルを設けた構成となっている。
また、特許文献３に提案される内容は、カップ内にチャックを設けた処理ユニットを上下方向に多段状に配置し、また上下方向の駆動軸から各チャックにタイミングベルトなどで駆動力を分岐し、各チャックを回転せしめるようにし、更にこのチャックを昇降動させて基板の受け渡しを行っている。
【０００５】
（特許文献１）
特開平６−１６３４９８号公報
（特許文献２）
特開平６−２１６１０４号公報
（特許文献３）
特開２０００−４９２１５号公報  段落（００３４）  図４、図７
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１および特許文献２に開示される装置を応用すれば、多数の基板を同時にしかも大量の現像液を用いることなく処理できる。
しかしながら、いずれの装置も横方向に装置が大型化し、スペース的に有利な装置とは言えない。
また、特許文献３に開示される装置にあっては、チャックに対して基板を受け渡しする際に、チャックを昇降動せしめるようにしている。このためチャックには回転動と昇降動を行うための機構が必要になり、全体の構成が複雑になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明は、基板の周囲を囲むカップと、基板を保持して回転せしめるチャックとからなる処理ユニットを複数組上下方向に離間して配置した多段式処理装置において、前記カップとチャックを分離し、全てのカップを一体的に昇降可能となるように昇降部材に支持し、また全てのチャックを固定部材に支持されるとともに上下方向に配置された駆動軸から回転駆動力を分岐して伝達する構成とした。
このように、カップとチャックを分離して回転する部材と昇降動する部材とを別々に支持することで、チャックに複雑な動きをさせる必要がなくなり、装置全体としてバランスのとれたものが得られる。
【０００８】
本発明に係る処理装置を現像装置として用いる場合には、前記昇降部材に現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルの一方を処理ユニットごとに設け、前記固定部材に現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルの他方を処理ユニットごとに設ける。
【０００９】
また、現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルについては、昇降部材や固定部材とは別に配置してもよい。例えば、複数の多段式処理装置を配置する場合には、その中心に水平面で回転するアームを設け、このアームに現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルを取り付け、アームの回転によって現像液噴出ノズルまたはリンス液噴出ノズルを処理ユニットの上方まで進退可能とすることも可能である。
【００１０】
前記昇降部材には各カップにつながる廃液パイプも一体的に昇降するように支持してもよい。この場合、廃液パイプは１本に合流して気液分離器に摺動自在に接続する構成が考えられる。
【００１１】
また、駆動軸を１本にすると、支持用ベアリングとの間で偏摩擦が生じ易くなるので、組み付けが面倒になる。そこで、駆動軸を各処理ユニットごとに複数に分割し、各分割された駆動軸間をユニバーサルジョイントで連結する構成が考えられる。
【００１２】
このように、１つのモータによって複数に分割された駆動軸を動かすことで、処理ユニット間での処理ムラがなくなり、均一な処理が可能になる。即ち、逆に１つのモータで１つの駆動軸を回転させるようにすると、装置は１つ１つに微妙な癖があるため同じ条件で処理しても装置間で僅かに差がでてくる。これに対し、モータを１つにし、その動きを伝達すれば、微妙な癖は解消され同じ処理がなされた被処理物が得られる。
尚、各チャックと分割された駆動軸間には例えばタイミングベルトを張設して駆動力の伝達を行う。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る処理装置の全体図、図２は廃液パイプの全体図、図３はカップが上昇位置にある際のチャックと固定部材との関係を示す図、図４はカップが下降した状態を示す図３と同様の図であり、実施例は本発明に係る処理装置を現像装置として適用した例を示す。
【００１４】
処理装置は処理ユニット１を多段状に上下方向に積層して構成される。処理ユニット１は基板の周囲を囲むカップ２と基板を保持して回転せしめるチャック３とからなり、カップ２はチャック３に対して昇降可能とされている。
【００１５】
各カップ２（合計５個）は昇降部材７に支持されている。昇降部材７はシリンダユニット６によって昇降動する支柱５に等間隔で水平方向のアーム８を設け、このアーム８にカップ２を固着している。また、アーム８には現像液供給ノズル９が取り付けられ、この現像液供給ノズル９の先端は前記チャック３の中心と一致している。
また、現像液供給ノズル９はアーム８ではなく、ブラケットに固定してもよい。
【００１６】
カップ２の底面にはドレイン穴１０が開口し、このドレイン穴１０に廃液パイプ１１が接続されている。廃液パイプ１１は斜め下方に伸びて垂直管１２となり、各カップ２の垂直管１２が連結して１本の管になりこの管の下端部が気液分離器１３に摺動自在に嵌合している。
気液分離器１３の差込口１３ａには、低摩擦のテフロンリングが設けられ、差し込まれた垂直管１２が昇降動しても、摩擦が少なく且つ密閉性のよい構造になっている。
【００１７】
前記廃液パイプ１１及び垂直管１２は縦方向に伸びる廃液パイプステー２５に取り付けられ、この廃液パイプステー２５は前記昇降部材７の支柱５に連結されている。したがって、シリンダユニット６を駆動して昇降部材７を昇降動させると、アーム８に支持されたカップ２及び廃液パイプステー２５に支持された廃液パイプ１１と垂直管１２が一緒に昇降動する。
【００１８】
チャック３は固定部材１４に支持されている。固定部材１４は上下方向の空洞状支柱１５とこれから各処理ユニット１に向かって水平方向に伸びる空洞状アーム１６からなり、空洞状支柱１５内には図示しないモータにて回転せしめられる駆動軸１８が上下方向に配置されている。
【００１９】
駆動軸１８は各処理ユニット１ごとに分割され、分割された駆動軸１８はユニバーサルジョイント１９にて連結され、且つベアリング２０で回転自在に支持されている。
【００２０】
また、分割された駆動軸１８には駆動プーリ２１が固着され、チャック３の軸には被動プーリ２２が固着され、これら駆動プーリ２１と被動プーリ２２間に張設されたタイミングベルト２３が前記水平アーム１６内に収納されている。
【００２１】
更に空洞状支柱１５とアーム１６とのコーナ部に設けたブラケットにはリンス液供給ノズル２４を取り付けている。このリンス液供給ノズル２４は基板Ｗに対する角度を調整可能とされている。
【００２２】
以上において、シリンダユニット６を縮めて全てのカップ２を一体的に１５ｍｍ程度下降せしめる。この操作によりチャック３の上端面がカップ２の上端よりも若干上になる。この状態でチャック３に基板Ｗを載置し吸引固着する。
この後、シリンダユニット６を伸ばし全てのカップ２を一体的に上昇させ、基板Ｗをカップ２内に収める。この状態で、現像液供給ノズル９から基板Ｗの表面中央に現像液を滴下するとともにモータ（図示せず）を駆動し、駆動軸１８およびタイミングベルト２３を介してチャック３（基板Ｗ）を回転させ、現像液を基板Ｗの表面に行き渡らせ、この後回転を停止して現像を行う。
【００２３】
所定時間経過後、現像処理が終了したら、再び基板を回転させ、遠心力で現像液を基板Ｗから飛散せしめ、ドレイン穴１０、廃液パイプ１１を介して気液分離器１３に導き、気体と液体に分ける。回収した現像液は現像液原液、水または新液と混合して調整した後、再度現像液として使用する。
また現像液を回収した後にリンス液供給ノズル２４から基板Ｗに向けてリンス液を噴出する。このリンス液と現像液が混合した廃液はドレイン穴１０、廃液パイプ１１を介して気液分離器１３に導かれ、そのまま排出される。
【００２４】
図５は複数の多段式処理装置を配置した別実施例を示す図であり、この実施例にあっては、複数（図では２つ）の多段式処理装置の中央に搬送ロボット３０とその上方にノズル機構部３１を配置している。
【００２５】
ノズル機構部３１は軸を下向きにしたモータ３２によって回転するクランク３３から水平方向にアーム３４を延ばし、このアーム３４に現像液供給ノズル９を設けている。尚、現像液供給ノズル９の代わりにリンス液供給ノズル２４を取り付けてもよい。
【００２６】
そして、この実施例にあってはモータ３２を駆動することでアーム３４が水平回転し、１つの多段式処理装置の処理ユニット毎に現像液を供給し、これが終了したら、再びアーム３４を水平回転させ、もう１つの多段式処理装置の処理ユニットに現像液を供給する。この処理が終了したらロボット３０によって１枚づつ基板を処理ユニットから取り出す。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、カップとチャックから構成される処理ユニットを上下方向に積層した処理装置において、前記カップとチャックを分離し、カップについては全てのカップが一体的に昇降動するようにし、またチャックについては昇降動せずに回転のみを行うようにし、昇降動と回転動を行う部材を別々に分けたので、機構が簡略化しメンテナンスも容易に行える。
【００２８】
更に、１つのモータで全ての駆動軸を回転させることで、処理ユニット間でムラのない均一な処理動作を実現することができる。
【００２９】
また、現像液の回収を行い再利用するようにしたので、現像液の有効利用が図れ、更に駆動軸を分割することで、メンテナンス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理装置の全体図
【図２】廃液パイプの全体図
【図３】カップが上昇位置にある際のチャックと固定部材との関係を示す図
【図４】カップが下降した状態を示す図３と同様の図
【図５】複数の多段式処理装置を配置した別実施例を示す図
【符号の説明】
１…処理ユニット、２…カップ、３…チャック、５…昇降部材、６…シリンダユニット、７…支柱、８…アーム、９…現像液供給ノズル、１０…ドレイン穴、１１…廃液パイプ、１２…垂直管、１３…気液分離器、１３ａ…気液分離器の差込口、１４…固定部材、１５…空洞状支柱、１６…空洞状アーム、１７…モータ、１８…駆動軸、１９…ユニバーサルジョイント、２０…ベアリング、２１…駆動プーリ、２２…被動プーリ、２３…タイミングベルト、２４…リンス液供給ノズル、２５…廃液パイプステー、３０…搬送ロボット、３１…ノズル機構部、３２…モータ、３３…クランク、３４…アーム、Ｗ…基板。
【図１】
2004253649.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004253649.tif 000006
【図５】
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