(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に複数段に配置された複数の基板授受用のハンド部と、複数のハンド部により周方向の少なくとも複数位置で独立に基板の授受が行われるよう、複数のハンド部を３次元駆動し、その３次元駆動のために少なくとも鉛直線回りの回転運動及び鉛直方向の昇降運動を行う駆動手段とを具備すると共に、その駆動手段のシールド機構として、駆動手段を覆い且つ駆動手段と共に昇降運動及び回転運動を行う可動のカバーと、前記カバーの下端部を水封するための水槽と、空間を上下に仕切り且つ前記カバーが隙間をあけて貫通する隔板と、隔板より下の空間を吸引する手段とを具備することを特徴とする基板授受ユニット。
【請求項２】
駆動手段は、鉛直線回りに回転運動を行い、且つ鉛直方向に昇降運動を行う回転昇降軸と、回転昇降軸に取り付けられ、それぞれがハンド部を水平方向に直進駆動する複数の直進駆動部とを有する請求項１に記載の基板授受ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された基板授受ユニットと、基板授受ユニットの周囲に配置された複数の基板処理ユニットとを具備することを特徴とするウェット処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶基板や半導体基板であるシリコンウェーハ等の表面に電子回路を形成するためのウェット処理に使用される基板授受ユニット、及びその基板授受ユニットを用いたウエット処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶基板や半導体基板であるシリコンウェーハ等の表面に電子回路を形成するために、ウエット処理と呼ばれる表面処理が行われている。この処理は通常、レジスト塗布−露光−現像−エッチング−レジスト除去の各工程からなり、これを繰り返すことにより基板上に所定の電子回路が形成される。
【０００３】
ここにおけるエッチングやレジスト除去は、従来は図１２に示すような直列タイプのウェット処理装置により行われている。この処理装置は、ローダユニット、薬液ユニット、水洗ユニット、乾燥ユニット、アンローダユニットなどの複数ユニットをプロセス順に配置したものであり、ユニット間の基板搬送方式としては主にローラ搬送方式或いは２軸ロボット方式を用いている。
【０００４】
また、薬液ユニットでの薬液処理及び水洗ユニットでの純水処理については、各ユニットに設けられた多数のノズルからの処理液のスプレーや処理液への浸漬により、処理液を基板の表面全体に行き渡らせる構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような直列タイプのウェット処理装置は、これまでの度重なる改良により、処理そのものについては問題のないレベルに到達している。しかしながら、次のような不都合は依然として解消されていない。
【０００６】
複数のユニットが１列に配置され、しかも薬液ユニットと水洗ユニットはスループット性向上とプロセス安定化のために複数台ずつ配置されるのが一般的であるため、装置長が非常に長くなり、通常１０数ｍに達する。そして、１回のウェット処理でエッチングとレジスト除去が行われるために、最低でもこの長い装置が２列必要となり、通常はこのウェット処理が繰り返されるために、装置専有面積は膨大となる。
【０００７】
最近は、古い装置を新しいものに交換することにより、処理能力の向上を図ることが盛んに行われており、その場合、クリーンルームの増設は経費がかかるので、従来と同じスペースで処理能力を高めることが大多数のユーザの要望である。しかし、最新式の装置とはいえ装置長は依然として長いので、同じスペース内で装置数を増やすのは困難であり、そのために処理能力を飛躍的に高めるまでには至らない。
【０００８】
基板が全てのユニットを通過するスループット方式のため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更に対応するのが困難である。例えば、図１２の装置では薬液処理を１回に減らすとか薬液処理を省略して水洗のみを行うといったプロセス変更は不可能である。
【０００９】
基板の処理プロセスについては又、最近はユーザ側でこれを指定するケースが増えているが、従来の装置は下流側のプロセスが上流側のプロセスの影響を受けるため、プロセス変更に対する自由度が小く、そのユーザの要望に十分に応えることができないのが現状である。
【００１０】
いずれか１つのユニットが故障した場合に、その上流側にある基板の搬出を行うことができないため、その基板の存在する箇所によっては基板が不良品となることがある。例えば水洗ユニットが故障した場合、上流側の薬液ユニットに存在する基板は薬液を付着したままで放置されることになり、その結果、その基板は不良品となるのである。
【００１１】
本発明の目的は、これらの問題を解決する基板授受ユニット及びこれを用いたウェット処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記問題を解決するために、ロボットを用いた全方位型の基板授受ユニットを中心としてその周囲にエッチング用、水洗用等の各種基板処理ユニットを配置し、中心の基板授受ユニットにより周囲の各種基板処理ユニットに対して基板の授受を行うことにより一連の処理を行うという放射型のレイアウトを考えた。
【００１３】
この放射型レイアウトによると、装置長が短くなる上に、基板が中心の基板授受ユニットを経由して各処理ユニットに任意に送られるため、基板の経路が限定されず、プロセスの上下流の関係も解消される。そのため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更やユーザの希望するプロセス設定が容易となり、１つのユニットが故障した場合の他のユニットへの影響も排除される。
【００１４】
しかしながら、放射型レイアウトによる場合は、その中心に位置する全方位型の基板授受ユニットが、処理前の基板から処理後の基板までを取り扱う必要がある。つまり、一連の処理は大別して薬液による処理と、その薬液を除去するための洗浄処理とからなるが、放射型レイアウトによる場合は、一つの基板授受ユニットが、薬液による処理を受けた直後の薬液が付着する基板を扱った後に、洗浄処理を受けた後のクリーンな基板も扱うことになるのである。このため、基板授受ユニットを介してクリーンな基板に薬液が転着する問題があり、この問題が解決されない限り放射型レイアウトは実現されない。
【００１５】
また、その基板授受ユニットは、薬液処理を行う基板処理ユニットに隣接し、且つ、薬液が付着した基板を取り扱う。そのため、ユニット内が強い腐食性雰囲気になるのを避けられず、ハンド部を駆動する駆動部をその腐食性雰囲気から効果的に隔離する必要がある。しかし、放射型レイアウトでは、直列型レイアウトと比べて、基板授受ユニットのハンド部が複雑な動きをするため、駆動部の構造も複雑となる。そして、この複雑な駆動部を腐食性雰囲気から隔離することは容易でないが、放射型レイアウトを実現するためにはこの隔離の問題を解決することも重要である。
【００１６】
本発明は、処理前の基板から処理後の基板までを扱う場合にも薬液の転着を確実に防止し、これにより放射型レイアウトを可能にする全方位型の基板授受ユニット、及びその放射型レイアウトを採用したウェット処理装置を提供するものである。本発明は又、ハンド部が周囲に基板の授受を行うという複雑な動作をするにもかかわらず、その駆動部を簡単かつ且つ確実にシールドすることができる全方位型の基板授受ユニットを提供するものである。
【００１７】
本発明の基板授受ユニットは、上下方向に複数段に配置された複数の基板授受用のハンド部と、複数のハンド部により周方向の少なくとも複数位置で独立に基板の授受が行われるよう、複数のハンド部を３次元駆動し、その３次元駆動のために少なくとも鉛直線回りの回転運動及び鉛直方向の昇降運動を行う駆動手段とを具備すると共に、その駆動手段のシールド機構として、駆動手段を覆い且つ駆動手段と共に昇降運動及び回転運動を行う可動のカバーと、前記カバーの下端部を水封するための水槽と、空間を上下に仕切り且つ前記カバーが隙間をあけて貫通する隔板と、隔板より下の空間を吸引する手段とを具備するものである。
【００１８】
駆動手段は、鉛直線回りに回転運動を行い、且つ鉛直方向に昇降運動を行う回転昇降軸と、回転昇降軸に取り付けられ、それぞれがハンド部を水平方向に直進駆動する複数の直進駆動部とを有するものが、構造が簡単で好ましい。
【００１９】
（削除）
【００２０】
また、本発明のウェット処理装置は、本発明の基板授受ユニットの周囲に、複数の基板処理ユニットを配置したものである。
【００２１】
本発明の基板授受ユニットにおいては、基板を取り扱う複数のハンド部が上下方向に複数段に配置されている。これらのハンド部は、周方向の少なくとも複数位置で独立に基板の授受を行うことができる。
【００２２】
今、ハンド部の段数を２段とすると、上段のハンド部で処理前及び処理後の薬液が付着しない基板を扱い、下段のハンド部で処理途中の薬液が付着する基板を扱うという、ハンド部の使い分けを行うことにより、上段のハンド部への薬液付着が防止され、そのハンド部が常にクリーンな状態に保たれるので、処理後の基板の薬液による汚染が防止される。ちなみに、この使い分けを行わない場合は、ハンド部を介した薬液の転着が問題になり、また、この使い分けを行っても上段のハンド部で薬液が付着した基板を扱うと、上段のハンド部から下段のハンド部への薬液の滴下や、ユニット内の吸引排気に伴うダウンフローにより、下段のハンド部が薬液により汚染されるおそれがある。
【００２３】
また、駆動手段を覆う可動のカバーの周囲の隙間を通して、隔板より下の空間が吸引されることにより、そのカバーに沿った強いダウンフローが形成される。ハンド部の動きを妨害しないために、カバーで駆動手段を完全に覆うことは不可能であるが、このカバーに沿った強いダウンフローが形成されることにより、不可避的な開口部を介したカバー内への外気の侵入が効果的に防止される。
【００２４】
なお、本発明の基板授受ユニットにおけるハンド部の段数としては、２段に限るものではなく、３段以上でもよい。各ハンド部は、必ずしも周囲全方向に無段階に基板授受を行うことができる必要はなく、周囲に配置される基板処理ユニットが３基であれば、その３方向に最小限基板授受を行うことができればよい。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１は本発明の実施形態に係るウェット処理装置の平面図である。
【００２７】
本ウェット処理装置は、図１２に示す直列型レイアウトのウェット処理装置と機能的に対応する液晶基板用のエッチング処理装置である。本処理装置は、図１に示すように、ダブルハンドロボット形式の基板授受ユニット１００を中心として、その両側にスピン方式の第１の基板処理ユニット２００と第２の基板処理ユニット２００′を配置すると共に、その手前側にバッファ・両面洗浄ユニット３００を配置し、更に、バッファ・両面洗浄ユニット３００の片側に基板移載ユニット４００及びローダ・アンローダを兼ねるローダユニット５００を配置した放射型レイアウトを採用している。なお、バッファは、基板授受ユニット１００により液晶基板６００の授受を行う際の仮置き台である。
【００２８】
ローダユニット５００は、未処理の液晶基板６００を積載したストッカ７００と処理済の液晶基板６００を積載するストッカ８００を定位置に位置決めする。基板移載ユニット４００は、シングルロボットハンドにより、ストッカ７００から未処理の液晶基板６００を取り出してバッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部に載せる。また、バッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部に置かれている処理済の液晶基板６００をストッカ８００に載せる。そして、基板授受ユニット１００は、そのダブルハンドロボットを用い、適宜バッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部を使用しながら、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００の両面洗浄部に対して液晶基板６００の授受を行う。一方、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００の両面洗浄部は受け取った液晶基板６００に対してそれぞれ所定の処理を行う。これらにより、ストッカ７００内の処理済の液晶基板６００は順次エッチング処理されてストッカ８００内に搬入される。
【００２９】
ここで、第１の基板処理ユニット２００と第２の基板処理ユニット２００′は基本的に同じ構造のスピン処理ユニットであり、処理液の違いと僅かな仕様の違いにより、前者がエッチングユニット、後者が仕上げ洗浄・乾燥ユニット（リンスドライヤ）として使用されている。
【００３０】
エッチング処理装置ではそのエッチング処理液としてフッ化水素等を使い、その処理液から極めて腐食性の強いガスが発生するために腐食対策及び環境対策が重要となる。この観点から、基板授受ユニット１００、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００等の各内部を負圧に吸引するが、その際、腐食性の強いフッ化水素等の処理液を直接的に使う第１の基板処理ユニット２００（エッチングユニット）の内部を最も強い負圧に吸引し、基板授受のために第１の基板処理ユニット２００と開口部を介して直接つながる基板授受ユニット１００の内部を中程度に吸引し、基板授受ユニット１００を介して間接的に第１の基板処理ユニット２００とつながる第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００の各内部を弱く吸引するようにしている。これにより、第１の基板処理ユニット２００（エッチングユニット）で発生する腐食性ガスの直接的な拡散が防止される。また、第１の基板処理ユニット２００での腐食や、液晶基板６００に付着する処理液等を介した間接的な拡散による他のユニットでの腐食を防止するための対策が各ユニットに講じられている。
【００３１】
以下に基板授受ユニット１００、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００の各構造及び機能を詳細に説明する。
【００３２】
図２は基板授受ユニット１００の縦断正面図、図３は基板授受ユニット１００に使用されているダブルハンドロボットの斜視図である。
【００３３】
基板授受ユニット１００は、図２に示されるように、ハウジング１３０の中央部に設置されたダブルハンドロボット１１０と、ダブルハンドロボット１１０を腐食性雰囲気から隔離するシールド機構１２０とを備えている。
【００３４】
ダブルハンドロボット１１０は、図３に示されるように、回転昇降駆動部１１１により駆動される回転昇降軸１１２と、回転昇降軸１１２の上端に取り付けられた回転昇降ベース１１３と、回転昇降ベース１１３の両側に取り付けられた直進駆動部１１４，１１４と、直進駆動部１１４，１１４により水平方向に直進駆動される水平なロボットハンド１１５，１１６とを有する。
【００３５】
ロボットハンド１１５，１１６は上下２段に配置されている。上段のロボットハンド１１５は処理前及び処理後の液晶基板６００を扱い、下段のロボットハンド１１６は処理途中の液晶基板６００を扱う。上段のロボットハンド１１６で処理途中の液晶基板６００を扱い、下段のロボットハンド１１６で処理前及び処理後の液晶基板６００を扱うと、上段のロボットハンド１１５に付着する処理液やこの処理液から発生する腐食性ガスにより、処理後の液晶基板６００を扱う下段のロボットハンド１１６が汚染され、その液晶基板６００の汚染につながる。しかるに、上段のロボットハンド１１６で処理前及び処理後のクリーンな液晶基板６００を扱い、下段のロボットハンド１１６で処理途中の液晶基板６００を扱うと、これらの汚染が生じない。
【００３６】
いずれのロボットハンドも先端部上に液晶基板６００を保持するようになっており、回転昇降駆動部１１１及び直進駆動部１１４，１１４による駆動により回転、昇降及び前後進を行い、これらの動作の組み合わせにより、第１の基板処理ユニット２００、第２の基板処理ユニット２００′及びバッファ・両面洗浄ユニット３００に対して液晶基板６００の授受を行う。また腐食防止のために、いずれのロボットハンドにもフッ素樹脂等による表面処理が施されている。
【００３７】
基板授受ユニット１００のシールド機構１２０は、図２に示されるように、ダブルハンドロボット１１０の回転昇降駆動部１１１及び回転昇降軸１１２を覆う円筒状の主カバー１２４と、主カバー１２４の上に設けられてダブルハンドロボット１２０のハンド部を覆う副カバー１２５と、ダブルハンドロボット１１０の回転昇降駆動部１１１を包囲して設置された環状の水槽１２１と、水槽１２１の外周側に設けられた環状の液受け１２２と、液受け１２２の上方に設けられてハウジング１３０内を上下に仕切る隔板１２３とを有する。なお、液受け１２２はここではハウジング１３０内を上下に仕切る第２の隔板を兼ねている。
【００３８】
円筒状のスカートからなる主カバー１２４は、上端部がダブルハンドロボット１１０の回転昇降ベース１１３に接続され、下部が水槽１２１内の水に挿入されている。この水封構造により、ダブルハンドロボット１１０のハンド部の回転動作及び昇降動作を阻害することなく、ハンド部より下の部分がハウジング１３０内の腐食性雰囲気から隔離される。しかし、この水封構造だけではハンド部は隔離されない。そこで、主カバー１２４の上に副カバー１２５を設けてハンド部を覆っているが、ハンド先端部に液晶基板６００を載せる必要性等からハンド部を完全に覆うことは不可能であり、このために副カバー１２５内に腐食性ガスが侵入し、ひいては可動部（直進駆動部１１４，１１４等）を介して主カバー１２４内にも腐食性ガスが侵入するおそれがある。この対策として主カバー１２４内を加圧することが考えられるが、装置構成の複雑化や規模増大を招く。そのため、ここでは主カバー１２４の外周側に隙間１２６をあけて隔板１２３を設け、液受け１２２と隔板１２３の間でハウジング１３０内を吸引する構成とした。
【００３９】
この構成により、ハウジング１３０内の隔板１２３より上方の空間が、隔板１２３と主カバー１２４との間の隙間１２６を介して隔板１２３の下方に吸引され、その結果、隔板１２３より上方の空間では主カバー１２４及び副カバー１２５の外周面に沿ったダウンフローが形成される。このため、主カバー１２４内を加圧せずとも、副カバー１２５内及び主カバー１２４内に腐食性ガスが侵入する事態が回避され、ダブルハンドロボット１２０がそのハンド部を除き腐食性ガスから保護される。
【００４０】
なお、腐食性ガスが溶解することによる水槽１２１内の水の汚染進行を抑制するために、水槽１２１内には水が供給される。水槽１２１から溢れ出た水は液受け１２２に溜まり適宜外部に抜き出される。
【００４１】
図４は第１の基板処理ユニット２００の正面図、図５は同ユニットの平面図、図６は同ユニットに具備されたシール機構の縦断面図である。
【００４２】
エッチングユニットである第１の基板処理ユニット２００は、図４及び図５に示されるように、処理槽２１０内の中央部に設けられたロータ２２０と、ロータ２２０の周囲に設けられた３本の水平なスイングアーム２３０，２４０，２５０とを有する。ロータ２２０は液晶基板６００を水平に保持し所定の速度で回転させる。
【００４３】
スイングアーム２３０は昇降式の垂直な回転軸２３１に支持されており、回転軸２３１の昇降動作及び回転動作により昇降動作と回転軸２３１を中心とした旋回動作を行う。他のスイングアーム２４０，２５０も同様の機構により昇降動作と旋回動作を行う。各スイングアームの長さは、いずれもロータ２２０の回転円に対してそのほぼ半径線上に位置したときにアーム先端が回転中心部上に位置するように設定されている。
【００４４】
スイングアーム２３０には、３つのスプレーノズル２３２，２３２，２３２が等間隔で取り付けられている。これらのスプレーノズルは、それぞれがフレキシブル管２３３を通して供給されるエッチング処理液を下方に噴射し、３つ共同してスイングアーム２３０の長手方向に切目のないエッチング処理液の噴射を行う。同様に、ロータ２２０の回転中心を挟んでほぼ対角位置にて片支持されたスイングアーム２４０にも、その長手方向に並ぶ３つのスプレーノズル２４２，２４２，２４２が取り付けられており、これらにより、長手方向に切目のないエッチング処理液の噴射が行われる。そして、２本のスイングアーム２３０，２４０をロータ２２０の回転円の直径方向に沿って一列に並べることにより、その直径方向に沿って連続且つ均一なエッチング処理液の噴射が行われる。
【００４５】
なお、残りのスイングアーム２５０の先端部には、前記回転円の中心部に窒素ガスパージを行うために、ガスノズル２５２が取り付けられている。
【００４６】
エッチングユニットである第１の基板処理ユニット２００では、ロータ２２０上の液晶基板６００に上方から腐食性の強い処理液を吹き付けるので、ロータ２２０下方の回転駆動部を上方のロータ部から隔離する必要がある。この隔離のためのシールド機構を図６により説明する。
【００４７】
ロータ２２０は液晶基板６００を支持するための複数のピン２２１を有する。ロータ２２０を保持するリング状のホルダー２２２は、図示されないモータにより回転駆動される垂直な回転軸２２３の上端部に取り付けられている。回転軸２２３は、円筒状のポスト２２４内に軸受２２５を介して回転自在に支持されている。シールド機構２６０は、処理槽２１０内を上下に仕切る隔板２６１を有する。隔板２６１は、上方から滴下する処理液を周囲に排出するために、中心部に開口部を有する円錐台形状であり、その上端部内縁は、ポスト２２４の上端部に取り付けられた環状の保持部材２６２に気密に接続されている。保持部材２６２の上には環状の水槽２６３が形成されている。水槽２６３内には新鮮な水が供給され続け、その水中には、ホルダー２２２の下面に突設された環状の凸部２６４が上方から挿入される。また、ポスト２２４の内部は、ニップル２６５及び透孔２６６を介して供給される空気により加圧される。
【００４８】
このようなシールド機構２６０によると、ロータ２２０及びホルダー２２２は、隔板２６１の外側（上方）の空間に位置する。一方、回転軸２２３及びポスト２２４を含む回転駆動部は、隔板２６１の内側（下方）の空間に位置する。そして、両方の空間は、ホルダー２２２の凸部２６４が水槽２６３内の水に挿入されることにより分離される。ここで、処理液から発生する腐食性ガスは水槽２６３内の水に溶解し、凸部２６４を越えて回転軸２２３の側へ侵入しようとするが、水槽２６３内に新鮮な水が供給され続けていること、及びポスト２２４内が加圧されていることにより、その腐食性ガスが水槽２６３内の水から出て回転軸２２３の側へ侵入するおそれはない。従って、ロータ２２０の回転駆動部は上方のロータ部から完全に隔離され、ロータ部の側で発生する腐食性ガスによる回転駆動部の腐食が防止される。
【００４９】
図７は第２の基板処理ユニット２００′の平面図である。
【００５０】
第２の基板処理ユニット２００′は、エッチングユニットである第１の基板処理ユニット２００と基本的に同じ構造のスピン処理ユニットであるが、処理液の違いと僅かな仕様の違いにより、仕上げ洗浄・乾燥ユニット（リンスドライヤ）として使用される。
【００５１】
即ち、仕上げ洗浄・乾燥ユニット（リンスドライヤ）である第２の基板処理ユニット２００′では、スイングアーム２３０に取り付けられた３つのスプレーノズル２３２，２３２，２３２から仕上げ洗浄用の純水が噴射される。ロータ２２０の回転中心を挟んでほぼ対角位置にて片支持されたスイングアーム２４０には、その長手方向に間隔をあけて３つの超音波発振器２４３，２４３，２４３が取り付けられており、これらはスプレーノズル２３２，２３２，２３２からの純水噴射と共同して超音波洗浄を行う。また、スイングアーム２５０の先端部には、窒素ガスパージを行うためのガスノズル２５２が取り付けられている。
【００５２】
これ以外の構造は、第１の基板処理ユニット２００と基本的に同じである。
【００５３】
図８はバッファ・両面洗浄ユニット３００の内部構造を示す正面図、図９は同ユニットの両面洗浄部の平面図、図１０は同両面洗浄部の側面図である。
【００５４】
バッファ・両面洗浄ユニット３００は、両面洗浄部３１０の上にバッファ部３２０を設けた２段構造である。バッファ部３２０は、液晶基板６００を仮置きするための上下２段の基板支持台３２１，３２２を有する。上段の基板支持部３２１は処理前及び処理後の液晶基板６００に使用され、下段の基板支持部３２２は処理途中の液晶基板６００に使用される。このような使い分けを行うのは、前述したロボットハンド１１５，１１６の場合の同様に、処理途中の液晶基板６００に付着する処理液等による上段の基板支持部３２１の汚染を防ぎ、その基板支持部３２１を常にクリーンに保つためである。
【００５５】
両面洗浄部３１０は、第３の基板処理ユニットである。この両面洗浄部３１０は、角箱状の洗浄槽３１１と、洗浄槽３１１の内部に液晶基板６００を水平に支持するためにその内部に設けられた複数の固定式ピン３１２と、その液晶基板６００を昇降させるための前後２組の昇降式ピン３１３，３１４と、基板支持位置の上下にそれぞれ２つずつ配設された散水器３１５，３１６とを備えている。
【００５６】
洗浄槽３１１は正面に基板搬入・搬出のための開口部を有し、この開口部はシャッタ３１７により開閉される。シャッタ３１７は、洗浄槽３１１の下方に設けられたシリンダ３１７ａにより駆動される。シャッタにより開閉される同様の開口部は、第１の基板処理ユニット２００及び第２の基板処理ユニット２００′にも設けられている。
【００５７】
複数の固定式ピン３１２は、液晶基板６００の位置決め枠を兼ねる額縁状のフレーム３１２ａに間隔をあけて取り付けられている。前後２組の昇降式ピン３１３，３１４のうち、洗浄槽３１１の開口部に近い昇降式ピン３１３は、昇降フレーム３１３ａに左右対称的に取り付けられており、洗浄槽３１１の下方に設けられた２段式シリンダ３１３ｂにより２段階に昇降駆動される。また、洗浄槽３１１の開口部から離れた昇降式ピン３１４は、昇降フレーム３１４ａに左右対称的に取り付けられており、洗浄槽３１１の下方に設けられた１段式シリンダ３１４ｂにより昇降駆動される。そして、昇降式ピン３１３，３１４は下降限で固定式ピン３１２より低いレベルとなり、昇降式ピン３１３の１段目の上昇位置と昇降式ピン３２４の上限位置は同じで、固定式ピン３１２より高いレベルとなり、昇降式ピン３１３の２段目の上昇位置（上昇限）はこれより更に高くなる。
【００５８】
上段の散水器３１５は、上記各ピンによる基板支持位置より上方に、前後に間隔をあけて設けられている。それぞれは、左右に延びる水平な給水管３１５ａと、給水管３１５ａに間隔をあけて取り付けられた複数の下向きのノズル３１５ｂとを有し、ノズル３１５ｂから純水を噴射した状態で給水管３１５ａが所定角度で回動することにより、その純水を下方に、しかも前後方向及び左右方向に広い範囲にわたって噴射する。一方、下段の散水器３１６は、上記各ピンによる基板支持位置より下方に、前後に間隔をあけて設けられている。それぞれは、左右に延びる水平な給水管３１６ａと、給水管３１６ａに間隔をあけて取り付けられた複数の上向きのノズル３１６ｂとを有し、ノズル３１６ｂから純水を噴射した状態で給水管３１６ａが所定角度で回動することにより、その純水を上方に、しかも前後方向及び左右方向に広い範囲にわたって噴射する。
【００５９】
定位置で液晶基板６００を水平支持して両面洗浄する場合、その液晶基板６００を下方から支持する必要から、裏面（下面）の支持点で洗浄が行われないことが問題となる。また、表面（上面）での水掃けが悪いことによる洗浄性の低下が問題となる。これらの問題を解決するために、両面洗浄部３１０では、複数の固定式ピン３１２と共に、前後２組の昇降式ピン３１３，３１４を設けた。
【００６０】
即ち、昇降式ピン３１３を１段目の上昇位置に固定し、昇降式ピン３１４を上限位置に固定した状態で、ロボットハンドにより洗浄槽３１１内に搬入された液晶基板６００がこれらの昇降式ピン３１３，３１４の上に載置される。その後、昇降式ピン３１３，３１４を下限位置まで下げることにより、液晶基板６００を固定式ピン３１２の上に移載する。この状態で、散水器３１５，３１６から純水を噴射することにより、固定式ピン３１２の上に支持された液晶基板６００の両面を洗浄する。所定時間この状態で洗浄を行った後、純水噴射を続けながら昇降式ピン３１３を２段目の上昇位置（上限）まで上昇させる。これにより、液晶基板６００は固定式ピン３１２から離れ、裏面の固定式ピン３１２との接触部についても洗浄が行われる。また、その液晶基板６００が傾斜することにより、表面及び裏面で純水の噴射位置が変わると共に、各面に噴射された純水が各面に沿って流動する。このため、各面ともムラのない洗浄が行われる。また、特に表面（上面）では純水の置換が促進されるようになる。かくして、液晶基板６００が定位置で両面とも効率よく洗浄される。
【００６１】
次に、本ウェット処理装置を用いたエッチング処理操作を、特定の１枚の液晶基板６００に着目して説明する。
【００６２】
基板移載ユニット４００により、ローダユニット５００に固定されたストッカ７００から未処理の液晶基板６００が取り出され、バッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部３２０内に搬入される。このとき、液晶基板６００は、バッファ部３２０内の上段の基板支持台３２１上に載置される。
【００６３】
その後、基板授受ユニット１００のダブルハンドロボット１１０により、バッファ部３２０から液晶基板６００が取り出され、エッチングユニットである第１の基板処理ユニット２００内に搬入され、そのロータ２２０上に載置される。このとき、ダブルハンドロボット１１０では、上段のロボットハンド１１５が使用される。また、第１の基板処理ユニット２００では、３本のスイングアーム２３０，２４０，２５０は全てロータ２２０の周囲の退避位置にある。
【００６４】
ロータ２２０上に液晶基板６００が載置されると、スイングアーム２３０，２４０が旋回し、ロータ２２０の回転円の直径線に沿った方向に一直線に並ぶ。この状態で、ロータ２２０が低速で回転しながら、スプレーノズル２３２・・，２４２・・からエッチング処理液が噴射される。ここで、スプレーノズル２３２・・，２４２・・はロータ２２０の回転円の直径線に沿った方向に一列に並び、その方向に連続且つ均一なエッチング処理液の噴射を行う。そのため、液晶基板６００の表面においては、その回転による遠心力によらずに回転円の直径線に沿った方向に均一にエッチング処理液が供給され、エチング処理液が表面全体で効率よく新しい液と置換されることにより、その表面全体に対して効率的なエッチング処理が行われる。
【００６５】
また、腐食性の強い処理液が使用されるにもかかわらず、ロータ２２０の回転駆動部がシール機構２６０によりその腐食性雰囲気から隔離され、腐食から保護されることは前述した通りである。
【００６６】
スプレーノズル２３２・・，２４２・・からのエッチング処理液の噴射が終わると、スイングアーム２３０，２４０が元の位置に戻る。代わって、スイングアーム２５０がロータ２２０の回転円の半径線に沿った位置まで進出し、ガスノズル２５２が液晶基板６００の回転中心部に上方から対向する。この状態で、ロータ２２０が高速で回転し、ガスノズル２５２から窒素ガスが噴射される。ロータ２２０の高速回転により、液晶基板６００の表面等上に残る処理液が遠心力により除去される。また、遠心力の働かない液晶基板６００の中心部上に残る処理液が、ガスノズル２５２からの窒素ガスパージにより、遠心力の働く周辺へ移動し、除去される。
【００６７】
液晶基板６００の液切りが終わると、その液晶基板６００が基板授受ユニット１００のダブルハンドロボット１１０により、第１の基板処理ユニット２００からバッファ・両面洗浄ユニット３００の両面洗浄部３１０内に搬入される。このとき、ダブルハンドロボット１１０では、下段のロボットハンド１１６が使用される。なお、他の液晶基板６００との関係によっては、バッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部３２０を経由して液晶基板６００の搬送が行われ、そのバッファ部３２０では下段の基板支持台３２２が使用される。
【００６８】
両面洗浄部３１０では、前述した通り、液晶基板６００が固定式ピン３１２上に水平支持された状態で、散水器３１５，３１６から純水が噴射されることにより、液晶基板６００の両面が粗洗浄される。引き続き、純粋の噴射を続けたまま、昇降式ピン３１３が上昇することにより、液晶基板５００が昇降式ピン３１３上に移載され、その裏面（下面）の未洗浄箇所（固定式ピン３１２の接触箇所）も洗浄される。更に、昇降式ピン３１３，３１４の操作により、液晶基板６００が傾斜し、この状態で両面に純水が噴射されることにより、表面（上面）についても純水の置換が促進され、ムラのない効率的な粗洗浄が行われる。
【００６９】
液晶基板６００の粗洗浄が終わると、その液晶基板６００が基板授受ユニット１００のダブルハンドロボット１１０により、両面洗浄部３１０から第２の基板処理ユニット２００′へ搬送される。このときも、ダブルハンドロボット１１０では、下段のロボットハンド１１６が使用される。なお、他の液晶基板６００との関係によっては、バッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部３２０を経由して液晶基板６００の搬送が行われ、そのバッファ部３２０では下段の基板支持台３２２が使用される。
【００７０】
第２の基板処理ユニット２００′では、そのロータ２２０上に液晶基板６００が載置された後、スイングアーム２３０，２４０が旋回し、ロータ２２０の回転円の直径線に沿った方向に一直線に並ぶ。この状態で、ロータ２２０が低速で回転しながら、スプレーノズル２３２・・から純水が噴射される。また、スイングアーム２４０に取り付けれられた超音波発振器２４３が作動する。これにより、液晶基板６００の表面が超音波洗浄される。
【００７１】
これが終わると、スイングアーム２３０，２４０が元の位置に戻る。代わって、スイングアーム２５０がロータ２２０の回転円の半径線に沿った位置まで進出し、ガスノズル２５２が液晶基板６００の回転中心部に上方から対向する。この状態で、ロータ２２０が高速で回転し、ガスノズル２５２から窒素ガスが噴射される。ロータ２２０の高速回転により、液晶基板６００の表面等上に残る純水が遠心力により除去される。また、遠心力の働かない液晶基板６００の中心部上に残る純水が、ガスノズル２５２からの窒素ガスパージにより、遠心力の働く周辺へ移動し、除去される。
【００７２】
このようにして仕上げ洗浄及び乾燥が終わると、液晶基板６００は基板授受ユニット１００のダブルハンドロボット１１０により、第２の基板処理ユニット２００′からバッファ・両面洗浄ユニット３００のバッファ部３２０内に搬入される。このとき、ダブルハンドロボット１１０では、上段のロボットハンド１１５が使用される。また、バッファ部３２０では、液晶基板６００が上段の基板支持台３２１上に載置される。
【００７３】
そして最後に、バッファ部３２０内の液晶基板６００が、基板移載ユニット４００によりローダユニット５００に搬送され、ローダユニット５００内に固定されたストッカ８００に収納される。
【００７４】
以上により、特定の液晶基板６００が処理されるが、実際の処理ではストッカ７００内の液晶基板６００が順次連続的に処理されてストッカ８００に戻る。
【００７５】
また、上記処理は正規のエッチング処理であるが、本ウェット処理装置では、エッチングユニットである第１の基板処理ユニット２００を使わない処理、例えば第２の基板処理ユニット２００′を使用した仕上げ洗浄のみを行うことも可能である。
【００７６】
本ウェット処理装置は液晶基板６００にエッチング処理を行うものであるが、エッチング処理に続くレジスト除去処理についても、処理液を代えることにより同様に実施可能である。また、プロセスの変更についても、ユニットの増減、種類変更により簡単に対応できる。更に、液晶基板以外の基板、例えばウェーハの処理も行うことができる。
【００７７】
図１１は本発明に係るウェット処理装置の使用例を示す設備構成図である。ここでは、両側にローダ５００ａとアンローダ５００ｂをそれぞれ備えた基板移載ロボット走行部９００にウェット処理装置Ａ〜Ｄが組み合わされている。なお、バッファ・両面洗浄ユニット３００は、ここではバッファユニット３００ａと両面洗浄ユニット３００に別けて配置されている。これまで半導体製造メーカにおける基板製造工場では薬液別にラインを構築し、必要なプロセスを達成していたが、ウェット処理装置Ａ〜Ｄで異なる薬液を使用することにより、薬液の種類が増えても１ラインで必要なプロセスが達成される。
【００７８】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の基板授受ユニットは、周囲に基板の授受を独立に行う複数のハンド部を上下方向に複数段に配置することにより、処理前の基板から処理後の基板までを扱う場合にも薬液の転着を確実に防止し、これにより高効率な放射型レイアウトのウェット処理装置を実現する。また、この基板授受ユニットは、放射型レイアウトの実現に必要な複雑な動作を行うにもかかわらず、その駆動部を簡単かつ確実にシールドし、腐食性雰囲気から隔離することができる。
【００７９】
また、本発明のウェット処理装置は、本発明の基板授受ユニットを使用して放射型レイアウトを実現したものであり、従来の直列型レイアウトのものと比較して次のような利点を有する。
【００８０】
装置長が短く、しかもライン数が大幅に減少する。その結果、装置床面積が例えば１／３〜１／４に低減される。つまり、能力に比して非常に小型である。このため同じ床面積内で処理能力の飛躍的向上が可能となる。
【００８１】
基板が中心の基板授受ユニットを経由して周囲の処理ユニットに任意に送られるため、基板の経路が限定されず、プロセスの上下流の関係も解消される。そのため、仕様変更に伴う処理プロセスの変更やユーザの希望するプロセス設定が容易である。つまり、処理プロセスに対する自由度が非常に大きい。
【００８２】
１つのユニットが故障した場合も、他のユニットに残る基板の排出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るウェット処理装置の平面図である。
【図２】同ウェット処理装置に使用された基板授受ユニットの縦断正面図である。
【図３】同基板授受ユニットに使用されたダブルハンドロボットの斜視図である。
【図４】同ウェット処理装置に使用された第１の基板処理ユニットの正面図である。
【図５】同基板処理ユニットの平面図である。
【図６】同基板処理ユニットに具備されたシール機構の縦断面図である。
【図７】同ウェット処理装置に使用された第２の基板処理ユニットの平面図である。
【図８】同ウェット処理装置に使用されたバッファ・両面洗浄ユニットの正面図である。
【図９】同バッファ・両面洗浄ユニットの両面洗浄部の平面図である。
【図１０】同両面洗浄部の側面図である。
【図１１】本発明に係るウェット処理装置を使用した設備の構成図である。
【図１２】従来のウェット処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１００  基板授受ユニット
１１０  ダブルハンドロボット
１１５，１１６  ロボットハンド
１２０  シールド機構
２００  第１の基板処理ユニット
２２０  ロータ
２３０，２４０，２５０  スイングアーム
２３２，２４２  スプレーノズル
２５２  ガスノズル
２６０  シールド機構
２００′  第２の基板処理ユニット
２４３  超音波発振器
３００  バッファ・両面洗浄ユニット
３１０  両面洗浄部
３１２  固定式ピン
３１３，３１４  昇降式ピン
３１５，３１６  散水器
３２０  バッファ部
４００  基板移載ユニット
５００  ローダユニット
６００  液晶基板
７００，８００  ストッカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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