(57)【要約】【課題】複数の処理チャンバ全体を積層方向に関して小型化できる基板処理装置を提供する。【解決手段】ハウジング２の内部の収容空間に、第１処理チャンバ１０、第２処理チャンバ２０および第３処理チャンバ３０が、下方から順に積層されている。第１処理チャンバ１０の上方には、第１蓋１１を介して、第２処理チャンバ２０が積層されている。第１蓋１１および第２処理チャンバ２０が、一体的に、第１処理チャンバ１０に対して相対的に昇降する。第２処理チャンバ２０の上方には、第２蓋２１を介して、第３処理チャンバ３０が積層されている。第２蓋２１および第３処理チャンバ３０が、一体的に、第２処理チャンバ２０に対して相対的に昇降する。【選択図】図１Ｂ
2009124041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口を有し、内部で基板を処理するための第１処理チャンバと、
この第１処理チャンバの前記第１開口を開閉するための第１蓋と、
前記第１蓋を介して前記第１処理チャンバに積層され、内部で基板を処理するための第２処理チャンバと、
前記第１および第２処理チャンバの積層方向に沿って、前記第１蓋および前記第２処理チャンバを、前記第１処理チャンバに対して、一体的に相対変位させることにより、前記第１開口を閉塞する閉状態と前記第１開口を開放する開状態との間で前記第１蓋を遷移させる第１蓋開閉手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記第１処理チャンバが、上方に前記第１開口を有しており、
前記第２処理チャンバが、前記第１処理チャンバの上方に積層されており、
前記第１蓋開閉手段が、前記第１蓋および前記第２処理チャンバを、一体的に、前記第１処理チャンバに対して相対的に上下動させる昇降駆動機構を含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１処理チャンバ内に設けられ、基板を水平姿勢で保持するための基板保持手段と、
この基板保持手段に保持された基板の上方において、前記第１蓋と一体的に昇降可能に設けられ、前記第１蓋が閉状態のときに前記基板の上面に近接する近接位置に位置し、前記第１蓋が前記開状態のときに前記近接位置よりも上方の退避位置に位置するプレートと、
前記基板保持手段に保持された基板と前記近接位置にある前記プレートの下面との間の空間に処理液を供給し、当該空間を当該処理液により液密状態とする処理液供給手段とをさらに含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第２処理チャンバが第２開口を有し、
この第２開口を開閉するための第２蓋と、
この第２蓋を、前記第２開口を閉塞する閉状態と前記第２開口を開放する開状態との間で遷移させる第２蓋開閉手段と、
前記第２蓋が閉状態であることを条件に、前記第１蓋開閉手段を制御して前記第１蓋を閉状態から開状態へと遷移させ、前記第１蓋が閉状態であることを条件に、前記第２蓋開閉手段を制御して前記第２蓋を閉状態から開状態へと遷移させる蓋開閉制御手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理チャンバが複数積層された基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Filed Emission Display）用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この枚葉式の基板処理装置では、隔壁によって取り囲まれた処理チャンバの内部で、処理液による処理が基板に施される。このような基板処理装置では、その処理能力を高めるために、処理チャンバを複数備えることが望ましい。その一方で、基板処理装置のフットプリントを可能な限り小さくしておく必要もある。そこで、複数の処理チャンバを、上下方向に積層する構成が提案されている。
【０００３】
一方、処理チャンバの内部には、たとえば、基板をほぼ水平に保持する基板保持部材と、基板保持部材に保持する基板の表面に所定の微小間隔を隔てて対向配置されるプレートとが収容される。プレートの基板対向面には、処理液を吐出する吐出口が形成されおり、吐出口から吐出された処理液は、基板の表面とプレートとの間の空間に供給されて、当該空間を液密状態にする。基板の表面とプレートとの間の空間が処理液により液密状態にされるために、基板の表面の全域に処理液が接液されて、処理液による処理が基板の表面に施される。この種の処理チャンバでは、たとえば、処理チャンバの上部に形成された開口を解して、基板の搬入および搬出が行われる。
【特許文献１】特開２００１−６８４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の処理チャンバを、複数、上下方向に積層することも考えられる。
図６は、複数の処理チャンバを上下方向に積層した基板処理装置１００の構成の模式的な断面図である。
基板処理装置１００のハウジング１０２には、処理チャンバ１１０を収容するための複数（図６では２個）の収容空間が上下方向に沿って形成されている。各収容空間の内部には、同一の形状および大きさの処理チャンバ１１０が配置されている。各処理チャンバ１１０の上部には、開口１１２が形成されている。開口１１２は、上下方向に昇降可能に設けられた蓋１１１で閉塞されている。蓋１１１は、閉位置と、閉位置よりもＨ２（開閉量）だけ上方の開位置との間で昇降可能に設けられている。蓋１１１が開位置にある状態で（図６にて、下段の処理チャンバ１１０の状態。）、処理チャンバ１１０の内部に、開口１１２を介して基板を搬入または搬出させることができる。
【０００５】
しかしながら、処理チャンバ１１０の積層方向と、蓋１１１の開閉方向とがともに上下方向であるので、各処理空間には、処理チャンバの高さＨ１と蓋１１１の開閉量Ｈ２とを合算した値以上の高さが必要である。そして、ハウジング１０２には、積層数分の処理チャンバ１１０の高さＨ１と、積層数分の蓋１１１の開閉量Ｈ２とを合算した値以上の高さが必要になる。そのため、基板処理装置が高くなるおそれがある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、複数の処理チャンバ全体を積層方向に関して小型化できる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、第１開口（１２）を有し、内部で基板（Ｗ）を処理するための第１処理チャンバ（１０）と、この第１処理チャンバの前記第１開口を開閉するための第１蓋（１１）と、前記第１蓋を介して前記第１処理チャンバに積層され、内部で基板を処理するための第２処理チャンバ（２０）と、前記第１および第２処理チャンバの積層方向に沿って、前記第１蓋および前記第２処理チャンバを、前記第１処理チャンバに対して、一体的に相対変位させることにより、前記第１開口を閉塞する閉状態と前記第１開口を開放する開状態との間で前記第１蓋を遷移させる第１蓋開閉手段（６４）とを含む、基板処理装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、第２処理チャンバが第１蓋を介して第１処理チャンバに積層されている。そして、第１蓋が開状態と閉状態との間で遷移する際には、第１蓋および第２処理チャンバが、第１処理チャンバに対して一体的に相対変位する。
【０００９】
したがって、第１蓋が閉状態のときは、第１および第２処理チャンバ全体の積層方向の大きさは、第１処理チャンバの積層方向の大きさと第２処理チャンバの積層方向の大きさとを合算したものになる。これにより、第１および第２処理チャンバの全体を積層方向に関して小型化できる。
なお、第１処理チャンバに対して第１蓋が相対変位するとは、第１処理チャンバを静止させつつ、第１蓋だけを変位させる構成でもよいし、第１蓋を静止させつつ、第１処理チャンバだけを変位させる構成であってもよい趣旨である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記第１処理チャンバが、上方に前記第１開口を有しており、前記第２処理チャンバが、前記第１処理チャンバの上方に積層されており、前記第１蓋開閉手段が、前記第１蓋および前記第２処理チャンバを、一体的に、前記第１処理チャンバに対して相対的に上下動させる昇降駆動機構（６４）を含む、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１１】
この構成によれば、第２処理チャンバが第１蓋を介して、第１処理チャンバの上方に積層されている。第１蓋が開状態と閉状態との間で遷移する際には、第１蓋および第２処理チャンバが、一体的に、第１処理チャンバに対して相対的に昇降する。
したがって、第１蓋が閉状態のときは、第１および第２処理チャンバ全体の高さは、第１処理チャンバの高さと第２処理チャンバの高さとを合算したものになる。これにより、第１および第２処理チャンバの全体の高さを抑えることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記第１処理チャンバ内に設けられ、基板を水平姿勢で保持するための基板保持手段（５）と、この基板保持手段に保持された基板の上方において、前記第１蓋と一体的に昇降可能に設けられ、前記第１蓋が閉状態のときに前記基板の上面に近接する近接位置に位置し、前記第１蓋が前記開状態のときに前記近接位置よりも上方の退避位置に位置するプレート（４６）と、前記基板保持手段に保持された基板と前記近接位置にある前記プレートの下面との間の空間に処理液を供給し、当該空間を当該処理液により液密状態とする処理液供給手段（４３，４４，５３，５４）とをさらに含む、請求項２記載の基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、プレートと第１蓋とが一体的に昇降する。第１蓋が閉状態のときには、プレートが近接位置に位置する。そして、近接位置にあるプレートの下面と基板との間の空間が処理液により液密状態にされることにより、処理液による処理が基板に施される。そして、第１蓋が開状態のときには、プレートは、近接位置よりも上方の退避位置（たとえば、閉状態の第１蓋よりも上方）に位置する。第１開口を介して、基板の搬入または搬出が行われる。
【００１４】
これにより、第１処理チャンバの内部に対して、基板の搬入および搬出を良好に行うことができ、かつ、第１処理チャンバ内で基板の上面に対し処理液による良好な処理を施すことができる。
請求項４記載の発明は、前記第２処理チャンバ（２０）が第２開口（２２）を有し、この第２開口を開閉するための第２蓋（２１）と、この第２蓋を、前記第２開口を閉塞する閉状態と前記第２開口を開放する開状態との間で遷移させる第２蓋開閉手段（６４）と、前記第２蓋が閉状態であることを条件に、前記第１蓋開閉手段を制御して前記第１蓋を閉状態から開状態へと遷移させ、前記第１蓋が閉状態であることを条件に、前記第２蓋開閉手段を制御して前記第２蓋を閉状態から開状態へと遷移させる蓋開閉制御手段（９０）とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１５】
この構成によれば、第２蓋が閉状態のときだけ第１蓋の開放が許容され、また、第１蓋が閉状態のときだけ第２蓋の開放が許容される。このため、第１および第２処理チャンバの全体の高さは、最大でも、第１処理チャンバおよび第２処理チャンバの積層方向の大きさと、第１蓋および第２蓋のうち開閉量の大きな方の当該開閉量とを合算したものにしかならない。つまり、第１蓋および第２蓋のうち開閉量の小さな方の当該開閉量に相当する積層方向の大きさを削減することができる。これにより、第１および第２処理チャンバの全体の積層方向の小型化を達成することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１Ａは、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す平面図である。この基板処理装置は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置であり、本体部ＰＣと、本体部ＰＣに結合されたインデクサ部ＩＮＤとを備えている。
【００１７】
本体部ＰＣには、搬送路ＴＰと、搬送路ＴＰの両側に、この搬送路ＴＰに沿って並べて配置された複数（この実施形態では、４つ）の処理部１とが配置されている。各処理部１には、上下方向に積層された３つの処理チャンバ１０，２０，３０が備えられている。搬送路ＴＰには、搬送ロボットＴＲが配置されている。
インデクサ部ＩＮＤの本体部ＰＣと反対側には、複数のカセットＣが並べて配置されるカセット載置部ＣＳが設けられている。カセットＣは、複数枚のウエハＷを多段に積層した状態で収容することができる。
【００１８】
インデクサ部ＩＮＤには、インデクサロボットＩＲが配置されている。このインデクサロボットＩＲは、カセット載置部ＣＳに配置された各カセットＣにハンドをアクセスさせて、カセットＣからウエハＷを取り出したり、カセットＣにウエハＷを収納したりすることができる。また、インデクサロボットＩＲは、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００１９】
図１Ｂは、処理部１の縦断面図である。
処理部１は、搬送路ＴＰに対向する面が開放したハウジング２を備えている。ハウジング２の内部の収容空間において、第１処理チャンバ１０、第２処理チャンバ２０および第３処理チャンバ３０が、この順で下方から順に積層されている。
第１処理チャンバ１０は、側壁１３および底壁１４により取り囲まれた内部空間においてウエハＷに対して処理液による処理を施すためのものである。第１処理チャンバ１０の上面には、ウエハＷを内部空間に搬入または搬出させる際にウエハＷが通過する第１開口１２が形成されている。また、第１処理チャンバ１０の上面には、第１開口１２を開閉するための平板状の第１蓋１１が、第１開口１２を閉塞する閉位置と、第１開口１２を開放する開位置との間で、第１処理チャンバ１０に対して相対的に昇降可能に設けられている。第１蓋１１上には、第２処理チャンバ２０が配置されている。
【００２０】
第２処理チャンバ２０は、側壁２３および底壁２４により取り囲まれた内部空間においてウエハＷに対して処理液による処理を施すためのものである。底壁２４の下面には、第１蓋１１が固定されている。
第２処理チャンバ２０の上面には、ウエハＷを内部空間に搬入または搬出させる際にウエハＷが通過する第２開口２２が形成されている。また、第２処理チャンバ２０の上面には、第２開口２２を開閉するための平板状の第２蓋２１が、第２開口２２を閉塞する閉位置と、第２開口２２を開放する開位置との間で、第２処理チャンバ２０に対して相対的に昇降可能に設けられている。第２蓋２１上には、第３処理チャンバ３０が配置されている。
【００２１】
第３処理チャンバ３０は、側壁３３および底壁３４により取り囲まれた内部空間においてウエハＷに対して処理液による処理を施すためのものである。底壁３４の下面には、第２蓋２１が固定されている。
第３処理チャンバ３０の上面には、ウエハＷを内部空間に搬入または搬出させる際にウエハＷが通過する第３開口３２が形成されている。また、第３処理チャンバ３０の上面には、第３開口３２を開閉するための平板状の第３蓋３１が、第３開口３２を閉塞する閉位置と、第３開口を開放する開位置との間で、第３処理チャンバ３０に対して相対的に昇降可能に設けられている。
【００２２】
そして、第１蓋１１を第１処理チャンバ１０に対して相対的に昇降させると、第２処理チャンバ２０が第１蓋１１と一体的に昇降する。また、第２蓋２１を第２処理チャンバ２０に対して相対的に昇降させると、第３処理チャンバ３０が第２蓋２１と一体的に昇降する。
処理チャンバ１０，２０，３０の形状および寸法は、互いに同一にされている。また、蓋１１，２１，３１の形状および寸法も互いに同一にされている。また、蓋１１，２１，３１の開閉量（各蓋１１，２１，３１の開位置と閉位置との間の高さ）も互いに同一にされている。
【００２３】
ハウジング２の収容空間の高さＨは、各蓋１１，２１，３１が閉状態（蓋１１，２１，３１が閉位置にある状態）のときの各処理チャンバ１０，２０，３０の高さＨ１に積層数「３」を乗じた値に、各蓋１１，２１，３１の開閉量Ｈ２を加算した値よりも若干大きい値に設定されている。
搬送ロボットＴＲは、開状態（蓋１１，２１，３１が開位置にある状態）の蓋１１，２１，３１に対応する処理チャンバ１０，２０，３０の上方に対してハンドをアクセスさせ、後述する基板昇降部材７０（図２参照）に未処理のウエハＷを受け渡したり、基板昇降部材７０から処理済のウエハＷを受け取ったりすることができるようになっている。
【００２４】
この実施形態では、処理チャンバ１０，２０，３０の内部構成は共通している。そこで、各処理チャンバ１０，２０，３０の内部構成を、第１処理チャンバ１０を例にとって説明する。
図２および図３は、第１処理チャンバ１０の構成の模式的な縦断面図である。図２は、第１蓋１１が閉状態のときを示し、図３では、第１蓋１１が開状態のときを示している。この図２および図３では、第２処理チャンバ２０の構成も一部図示している。
【００２５】
第１処理チャンバ１０では、ウエハＷの表面および裏面の双方に対し、処理液による処理が施される。ウエハＷの表面および裏面に処理を施すための処理液として、たとえば薬液およびＤＩＷ（deionized water：脱イオン化された純水）が用いられる。薬液としては、フッ酸、バファードフッ酸（Buffered  HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）およびポリマ除去液などを例示することができる。
【００２６】
第１蓋１１に関連して、開閉センサ８４が設けられている。この開閉センサ８４は、第１蓋１１の高さ位置に応じた検出信号（開状態および閉状態の信号）を出力する。
第１処理チャンバ１０の内部は、仕切壁１５により上室１６と下室１７とに仕切られている。上室１６には、ウエハＷを水平姿勢で保持する有底略円筒形状の基板下保持部材３と、基板下保持部材３の上方で、基板下保持部材３と対向する対向部材４とが収容されている。基板下保持部材３は、ウエハＷよりもやや大径の円板状に形成された下プレート部５と、下プレート部５と隣接し、下プレート部５の周囲を取り囲む略円筒形に形成された環状部６とを備えている。
【００２７】
下プレート部５は、この下プレート部５に保持されたウエハＷの下面と対向する基板対向面８を上方に向けて配置されている。基板対向面８は、略平坦な水平面である。基板対向面８の周縁部には、ウエハＷを挟持するための複数（たとえば、３つ）の支持ピン９がほぼ等間隔で配置されている。基板対向面８は、複数の支持ピン９で支持されたウエハＷの下面と所定の間隔Ｐ１（たとえば、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは、１．０ｍｍ）を隔てて対向するようになっている。下プレート部５は、石英によって形成されている。
【００２８】
環状部６は、後述する回転軸１８の中心軸線を中心とする略円筒状に形成されている。環状部６の上面が、下プレート部５に保持された状態のウエハＷの上面とほぼ同じ高さに設定されている。環状部６は、たとえばポリ塩化ビニル（poly-vinyl chloride）により形成されている。
下プレート部５の下面には、上室１６と下室１７とに跨って鉛直方向に延びる回転軸１８が結合されている。下室５において、回転軸１８には、円環状のスピンモータ１９がその周囲に取り付けられている。回転軸１８には、スピンモータ１９から回転力が入力されるようになっている。スピンモータ１９は、底壁１４上に配置されたモータ支持台２５により支持されている。
【００２９】
また、回転軸１８は中空軸となっていて、回転軸１８の内部には、下面処理流体供給管２６が挿通されている。下面処理流体供給管２６は、下プレート部５の基板対向面８まで延びており、基板対向面８の中央部に開口された下側吐出口２７と連通している。下面処理流体供給管２６は、回転軸１８の回転に伴って回転されるようになっている。下面処理流体供給管２６には、図示しないロータリージョイントを介して、静止状態にある下供給管２８が接続されている。下供給管２８には、薬液下供給管４０、ＤＩＷ下供給管４１およびＩＰＡ蒸気下供給管４２が接続されている。
【００３０】
薬液下供給管４０には薬液供給源からの薬液が供給されるようになっている。薬液下供給管４０の途中部には、薬液の供給／停止を切り換えるための薬液下バルブ４３が介装されている。
ＤＩＷ下供給管４１には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるようになっている。ＤＩＷ下供給管４１の途中部には、ＤＩＷの供給／停止を切り換えるためのＤＩＷ下バルブ４４が介装されている。
【００３１】
ＩＰＡ蒸気下供給管４２には、ＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気が供給されるようになっている。ＩＰＡ蒸気下供給管４２の途中部には、ＩＰＡ蒸気の供給／停止を切り換えるためのＩＰＡ蒸気下バルブ４５が介装されている。
ＤＩＷ下バルブ４４およびＩＰＡ蒸気下バルブ４５が閉じられた状態で、薬液下バルブ４３が開かれると、薬液供給源からの薬液が、薬液下供給管４０、下供給管２８および下面処理流体供給管２６を通じて下側吐出口２７に供給される。また、薬液下バルブ４３およびＩＰＡ蒸気下バルブ４５が閉じられた状態で、ＤＩＷ下バルブ４４が開かれると、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが、薬液下供給管４０、下供給管２８および下面処理流体供給管２６を通じて下側吐出口２７に供給される。さらに、薬液下バルブ４３およびＤＩＷ下バルブ４４が閉じられた状態でＩＰＡ蒸気下バルブ４５が開かれると、ＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気が、ＩＰＡ蒸気下供給管４２、下供給管２８および下面処理流体供給管２６を通じて下側吐出口２７に供給される。
【００３２】
対向部材４は、第１蓋１１の下面に固定されている。対向部材４は、ウエハＷよりも大径の円板状に形成された上プレート部４６と、上プレート部４６と隣接し、上プレート部４６の周囲を取り囲む略円筒形に形成された環状部４７とを備えている。
上プレート部４６は、石英によって形成されており、下プレート部５に保持されるウエハＷに対向する基板対向面４８を下方に向けて配置されている。この基板対向面４８は、略平坦な水平面である。
【００３３】
第１蓋１１が閉状態のとき、対向部材４は、ウエハＷの上面に近接する近接位置に位置している。対向部材４が近接位置にある状態で、ウエハＷに処理液を用いた処理が施される。この近接位置において、上プレート部４６の基板対向面４８は、下プレート部５に保持されたウエハＷの上面と、所定の間隔Ｐ２（たとえば、０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは、１．０ｍｍ）を隔てて対向する。
【００３４】
環状部４７は、回転軸１８の中心軸線を中心とする略円筒状に形成されている。環状部４７は、環状部６の外周を取り囲むように、その環状部６と間隔を隔てて設けられている。環状部４７は、たとえばポリ塩化ビニル（poly-vinyl chloride）により形成されている。
上プレート部４６の基板対向面４８の中央部には、下側吐出口２７に対向する上側吐出口４９が形成されている。上側吐出口４９には、上面処理流体供給管５６が接続されている。
【００３５】
上面処理流体供給管５６には、薬液上供給管５０、ＤＩＷ上供給管５１およびＩＰＡ蒸気上供給管５２が接続されている。
薬液上供給管５０には、薬液供給源からの薬液が供給される。薬液上供給管５０の途中部には、薬液の供給／停止を切り換えるための薬液上バルブ５３が介装されている。
ＤＩＷ上供給管５１には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給される。ＤＩＷ上供給管５１の途中部には、ＤＩＷの供給／停止を切り換えるためのＤＩＷ上バルブ５４が介装されている。
【００３６】
ＩＰＡ蒸気上供給管５２には、図示しないＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気が供給される。ＩＰＡ蒸気上供給管５２の途中部には、ＩＰＡ蒸気の供給／停止を切り換えるためのＩＰＡ蒸気上バルブ５５が介装されている。
ＤＩＷ上バルブ５４およびＩＰＡ蒸気上バルブ５５が閉じられた状態で、薬液上バルブ５３が開かれると、薬液供給源からの薬液が、薬液上供給管５０、上面処理流体供給管５６を通じて上側吐出口４９に供給される。また、薬液上バルブ５３およびＩＰＡ蒸気上バルブ５５が閉じられた状態で、ＤＩＷ上バルブ５４が開かれると、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが、ＤＩＷ上供給管５１および上面処理流体供給管５６を通じて上側吐出口４９に供給される。さらに、薬液上バルブ５３およびＤＩＷ上バルブ５４が閉じられた状態で、ＩＰＡ蒸気上バルブ５５が開かれると、ＩＰＡ蒸気供給源からのＩＰＡ蒸気が、ＩＰＡ蒸気供給管５２および上面処理流体供給管５６を通じて上側吐出口４９に供給される。
【００３７】
基板下保持部材３の環状部６と、対向部材４の環状部４７との間には、下プレート部５とウエハＷの下面との間の下処理空間８１および上プレート部４６とウエハＷの上面との間の上処理空間８２から溢れた処理液が流通する廃液空間５７が区画されている。仕切壁１５上には、廃液空間５７の下方位置に、廃液空間５７からの廃液を受け止める廃液溝５８が形成されている。廃液溝５８には、図外の廃液処理設備へと導くための廃液路５９が接続されている。
【００３８】
第１処理チャンバ１０の外方では、第１蓋１１の下面に、側面視Ｌ字状の昇降用金具６０が固定されている。昇降用金具６０には、ボールねじ機構６１のボールナット６２が固定されている。ボールねじ機構６１のねじ軸６３は、鉛直方向に沿って配置されている。ねじ軸６３の下端には昇降用モータ６４が結合されている。昇降用モータ６４は、底壁１４から第１処理チャンバ１０の外方に延設された延設部６５上に固定されている。昇降用モータ６４を回転させることにより、ボールナット６２とともに昇降用金具６０を昇降させることができる。なお、図示は省略しているが、図３および図４の紙面に対して奥行き方向にもう１つのボールねじ機構６１が存在しており、合計で２つ（一対）のボールねじ機構６１が設けられている。また、１対のボールねじ機構６１，６１それぞれのボールナット６２が１つの昇降用金具６０に固定されており、したがって、一対のボールねじ機構６１，６１によって１つの昇降用金具６０を昇降させることができるようになっている。これにより、第１蓋１１を、閉位置（図２参照）と、開位置（図３参照）との間で、第１処理チャンバ１０に対して相対的に昇降させることができる。この第１蓋１１の昇降に伴い、第１蓋１１の下面に固定されている対向部材４（上プレート部４６）も、近接位置（図２参照）と、近接位置よりも大きく上方に退避した退避位置（第１処理チャンバ１０の上端縁よりも上方。図３参照）との間で昇降するようになっている。
【００３９】
基板下保持部材３の上方には、ウエハＷを昇降させるための基板昇降部材７０が配置されている。基板昇降部材７０の全体形状は、平面視で回転軸１８を中心とする円環状に形成されている。基板昇降部材７０の内周縁部７１は、下プレート部５に保持されたウエハＷの下方において、そのウエハＷの周縁よりも若干内方に入り込んでいる。基板昇降部材７０は、基板下保持部材３や対向部材４と干渉しないように、基板下保持部材３の周縁部の形状（下プレート部５の上面の周縁部、ならびに環状部６の内周面および上面の形状）に整合する形状に屈曲して形成されている。
【００４０】
基板昇降部材７０は、上室１６と下室１７とを跨るように鉛直方向に延びるシリンダ７２により昇降可能に保持されている。基板昇降部材７０には、ロッド７３の先端が取り付けられている。ロッド７３は、底壁１４に固定されたシリンダ本体７４の内部に、鉛直方向に沿って出没可能に設けられている。シリンダ７２（のロッド７３）が駆動されることにより、基板昇降部材７０が、内周縁部７１がウエハＷの下方にウエハＷと接触しないように退避する非接触位置（図２および図３に実線にて図示。）と、第１処理チャンバ１０の上端縁よりも上方に位置し、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷの受渡しが行われる受渡位置（図３に破線にて図示。）との間で昇降されるようになっている。
【００４１】
ウエハＷが下プレート部５に保持された状態において、シリンダ７２が駆動されて、基板昇降部材７０が非接触位置から上昇されると、基板昇降部材７０の内周縁部７１が、ウエハＷの下面の周縁部に当接する。そして、基板昇降部材７０がさらに上昇されると、ウエハＷは、下プレート部５から離脱して、基板昇降部材７０に保持される。
また、基板昇降部材７０にウエハＷが保持された状態において、シリンダ７２が駆動されて、基板昇降部材７０が受渡位置から下降されると、支持ピン９が、ウエハＷの下面の周縁部に当接する。そして、基板昇降部材７０がさらに下降されると、ウエハＷは、基板昇降部材７０から離脱して、下プレート部５上で支持ピン９のみに保持される。
【００４２】
この基板処理装置は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置９０を備えている。この制御装置９０には、各処理チャンバ１０，２０，３０のスピンモータ１９、昇降用モータ６４、シリンダ７２、薬液上バルブ５３、ＤＩＷ上バルブ５４、ＩＰＡ蒸気上バルブ５５、薬液下バルブ４３、ＤＩＷ下バルブ４４およびＩＰＡ蒸気下バルブ４５などが制御対象として接続されている。
【００４３】
また、制御装置９０には、開閉センサ８４から出力される検出信号が入力されるようになっている。
図４は、第１処理チャンバ１０の内部で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。
ウエハＷの搬入のタイミングに至ったとき、制御装置９０は、昇降用モータ６４を駆動して、第１蓋１１を、閉位置から開位置に上昇させる（ステップＳ１）。この第１蓋１１の上昇に伴って、対向部材４が近接位置から退避位置へと上昇する（ステップＳ１）。
【００４４】
その後、制御装置９０は、シリンダ７２を駆動して、基板昇降部材７０を非接触位置から受渡位置へと上昇させる。そして、受渡位置において、基板昇降部材７０は基板処理ロボットＴＲから未処理のウエハＷを、その表面を上方に向けて受け取る（ステップＳ２）。ウエハＷの受け取り後、制御装置９０は、シリンダ７２を駆動して、基板昇降部材７０を非接触位置に向けて下降させる（ステップＳ３）。その後、ウエハＷは、基板昇降部材７０から離脱して、基板下保持部材３の下プレート部５上（の支持ピン９）に、その表面を上方に向けて保持される（ステップＳ４）。
【００４５】
また、制御装置９０は、昇降用モータ６４を駆動して、第１蓋１１を、閉位置へと下降させる（ステップＳ５）。この第１蓋１１の下降に伴って、対向部材４が近接位置へと下降し（ステップＳ５）。上プレート部４６の基板対向面４８が、ウエハＷの上面に対向配置する。
第１蓋１１が閉位置まで下降すると、制御装置９０は、薬液上バルブ５３および薬液下バルブ４３を開き、上側吐出口４９および下側吐出口２７から薬液を吐出する。これにより、上処理空間８２および下処理空間８１に薬液が供給されて、上処理空間８２および下処理空間８１が薬液により液密状態にされる。その後、上側吐出口４９および下側吐出口２７からの薬液の吐出が続行されることにより、上処理空間８２および下処理空間８１の液密状態が維持される。これにより、ウエハＷの上面および下面に薬液が接液されて、ウエハＷの上面および下面が薬液により処理される（ステップＳ６）。
【００４６】
予め定める薬液処理時間（たとえば、３０秒間）が経過すると、制御装置９０は薬液上バルブ５３および薬液下バルブ４３を閉じて、上側吐出口４９および下側吐出口２７からの薬液の吐出を停止する。その後、制御装置９０は、ＤＩＷ上バルブ５４およびＤＩＷ下バルブ４４を開き、上側吐出口４９および下側吐出口２７からＤＩＷを吐出する（ステップＳ８）。これにより、上処理空間８２および下処理空間８１に液密状態が維持されたまま、上処理空間８２および下処理空間８１の薬液がＤＩＷに順次に置換されていき、やがて、上処理空間８２および下処理空間８１がＤＩＷにより液密状態にされる。その後、上側吐出口４９および下側吐出口２７からのＤＩＷの吐出が続行されて、上処理空間８２および下処理空間８１は、ＤＩＷにより液密状態に維持される。これにより、ウエハＷの上面および下面にＤＩＷが接液されて、ウエハＷの上面および下面に付着している薬液がＤＩＷによって洗い流される（ステップＳ７）。
【００４７】
予め定めるリンス処理時間（たとえば、６０秒間）が経過すると、制御装置９０はＤＩＷ上バルブ５４およびＤＩＷ下バルブ４４を閉じて、上側吐出口４９および下側吐出口２７からのＤＩＷの供給を停止する。その後、制御装置９０は、ＩＰＡ蒸気上バルブ５５およびＩＰＡ蒸気下バルブ４５を開き、上側吐出口４９および下側吐出口２７からＩＰＡ蒸気を吐出させる。また、制御装置９０は、スピンモータ１９を制御して、基板下保持部材３を予め定める乾燥速度（たとえば、１００ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ８：乾燥処理）。これにより、ウエハＷの上面および下面に付着しているＤＩＷが遠心力によって外方に除去される。
【００４８】
この乾燥処理では、上プレート部４６の基板対向面４８および下プレート部５の基板対向面８が、それぞれウエハＷの上面および下面に近接して対向されているために、ウエハＷの上面および下面が外部雰囲気から遮断されている。そして、上処理空間８２および下処理空間８１にＩＰＡ蒸気が供給されることにより、回転中のウエハＷの上面および下面に付着しているＤＩＷがＩＰＡに置換され、ＩＰＡ蒸気の揮発性によってウエハＷの上面および下面が乾燥されていく。このため、ウエハＷの下面にＤＩＷの跡などを残すことなく、ウエハＷの上面および下面を速やかに乾燥させることができる。
【００４９】
所定の乾燥時間（たとえば、３０秒間）が経過すると、制御装置９０は、スピンモータ１９を制御して基板下保持部材３を回転停止させるとともに、ＩＰＡ蒸気上バルブ５５およびＩＰＡ蒸気下バルブ４５を閉じて、上側吐出口４９および下側吐出口２７からのＩＰＡ蒸気の供給を停止する。
基板下保持部材３の回転停止後、制御装置９０は、昇降用モータ６４を駆動して、第１蓋１１を、閉位置から開位置に上昇させる（ステップＳ９）。この第１蓋１１の上昇に伴って、対向部材４が近接位置から退避位置へと上昇する（ステップＳ９）。
【００５０】
その後、制御装置９０は、シリンダ７２を駆動して、基板昇降部材７０を非接触位置から受渡位置へ向けて上昇させる（ステップＳ１０）。これにより、ウエハＷは下プレート部５から離脱して、基板昇降部材７０に支持されて上昇される。そして、基板昇降部材７０が受渡位置に達すると、処理済のウエハＷが基板搬送ロボットＴＲに受け渡される（ステップＳ１１）。
【００５１】
図５は、第１蓋１１を開放する際に実行されるインターロック処理の流れを示すフローチャートである。
第１蓋１１の開放タイミングに至ったとき（ステップＴ１でＹＥＳ）、制御装置９０は、第２処理チャンバ２０および第３処理チャンバ３０の開閉センサ８４からの出力をチェックし（ステップＴ２）、第２蓋２１および第３蓋３１のいずれか一方が、開状態か否かを調べる（ステップＴ３）。
【００５２】
第２蓋２１および第３蓋３１のいずれも閉状態である場合には（ステップＳＴでＹＥＳ）、制御装置９０は、昇降用モータ６４の駆動を許可する（ステップＴ４）。一方、第２蓋２１および第３蓋３１のいずれか一方が開状態である場合には（ステップＴ３でＮＯ）、昇降用モータ６４の駆動を禁止する（ステップＴ５）。その後、このインターロック処理を終了する。
【００５３】
この図４の処理例および図５のインターロック処理は、第１処理チャンバ１０だけでなく、第２処理チャンバ２０や第３処理チャンバ３０にも共通する処理である。つまり、第２蓋２１の開放タイミングに至ったとき、第１蓋１１および第３蓋３１のいずれか一方が開状態であると、第２蓋２１の開動作（昇降用モータ６４の駆動）が禁止される。言い換えれば、第１蓋１１および第３蓋３１が閉状態であるときだけ、第２蓋２１の開放が許容される。
【００５４】
また、第３蓋３１の開放タイミングに至ったとき、第１蓋１１および第２蓋２１のいずれか一方が開状態であると、第３蓋３１の開動作（昇降用モータ６４の駆動）が禁止される。言い換えれば、第１蓋１１および第２蓋２１が閉状態であるときだけ、第３蓋３１の開放が許容される。
そのため、蓋１１，２１，３１のうち１つの蓋しか開放が許可されず、そのため、最上位置にある第３蓋３１とハウジング２との干渉が確実に防止される。
【００５５】
以上のように、この実施形態によれば、第１処理チャンバ１０の上方には、第１蓋１１を介して、第２処理チャンバ２０が積層されている。第１蓋１１が開状態と閉状態との間で遷移する際には、第１蓋１１および第２処理チャンバ２０が、一体的に、第１処理チャンバ１０に対して相対的に昇降する。また、第２処理チャンバ２０の上方には、第２蓋２１を介して、第３処理チャンバ３０が積層されている。第２蓋２１が開状態と閉状態との間で遷移する際には、第２蓋２１および第３処理チャンバ３０が、一体的に、第２処理チャンバ２０に対して相対的に昇降する。第３蓋３１は、開状態と閉状態との間で遷移する。
【００５６】
そして、第２蓋２１および第３蓋３１が閉状態のときだけ、第１蓋１１の開放が許容される。また、蓋１１および第３蓋３１が閉状態のときだけ、第２蓋２１の開放が許容され、第１蓋１１および第２蓋２１が閉状態のときだけ、第３蓋３１の開放が許容される。このため、３個の処理チャンバ１０，２０，３０全体の高さは、最大でも、３個の処理チャンバ１０，２０，３０の高さと、１つ分の蓋１１，２１，３１の開閉量とを足したものにしかならない。つまり、１つ分の蓋１１，２１，３１の開閉量の２倍の高さを削減することができる。これにより、複数の処理チャンバ１０，２０，３０の全体の高さを抑制することができる。
【００５７】
また、上プレート部４６と各蓋１１，２１，３１とが一体的に昇降する。蓋１１，２１，３１が閉状態のときには、上プレート部４６が近接位置に位置する。そして、近接位置にある上プレート部４６の基板対向面４８とウエハＷとの間の上処理空間８２が処理液により液密状態にされることにより、ウエハＷに処理液による処理が施される。そして、蓋１１，２１，３１が開状態のときには、上プレート部４６は退避位置に位置する。各開口１２，２２，３２を介して、ウエハＷの搬入または搬出が行われる。
【００５８】
これにより、処理チャンバ１０，２０，３０の内部に対して、ウエハＷの搬入および搬出を良好に行うことができ、かつ、処理チャンバ１０，２０，３０内でウエハＷの上面に対し処理液による良好な処理を施すこともできる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、基板下保持部材５を、各処理チャンバ１０，２０，３０に対して昇降可能な構成とすることもできる。この場合、基板下保持部材５と基板昇降部材７０との間のウエハＷの受け渡しに際し、基板昇降部材７０を昇降する必要がなく、シリンダ７２を省略することができる。
【００５９】
また、前述の実施形態では、ウエハＷの上面および下面の双方を処理の対象とし、この上面および下面の双方に液密状態で処理液を施す構成を採用したが、ウエハＷの上面をプレート部４６の基板対向面４８に近接させて、この上面だけに液密状態で処理液を施す構成としてもよい。この場合、たとえば、基板下保持部材５に代えて、真空吸着式のチャックの吸着ベースを上方に向けたスピンチャックで、ウエハＷを保持することもできる。
【００６０】
また、対向部材４と各蓋１１，２１，３１とが一体化された構成を採用することもできる。
また、第１蓋１１と第２処理チャンバ２０の底壁２４とが一体化された構成や、第２蓋２１と第３処理チャンバ３０の底壁３４とが一体化された構成を採用することもできる。
また、前記の実施形態では、上下方向に積層される３個の処理チャンバ１０，２０，３０を積層する構成について説明したが、処理チャンバの積層数は、２個であってもよいし、４個以上であってもよい。
【００６１】
また、前記の実施形態では、第１処理チャンバ１０を静止させつつ、第１蓋１１を昇降させる構成としたが、逆に第１蓋１１を静止させつつ、第１処理チャンバ１０を昇降させる構成であってもよい。この場合、第１蓋１１および第２処理チャンバ２０が、処理部１のハウジング２に固定される。
またさらに、前記の実施形態では、処理チャンバ１０，２０，３０の積層方向を上下方向としたが、上下方向以外の方向、たとえば水平方向、水平面に対して傾斜した方向としてもよい。この場合には、蓋１１，２１，３１や処理チャンバ２０，３０等の移動方向は処理チャンバ１０，２０，３０の積層方向に沿う方向に適宜設定される。
【００６２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１Ａ】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す平面図である。
【図１Ｂ】処理部の縦断面図である。
【図２】第１蓋が閉状態のときの第１処理チャンバの構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】第１蓋が開状態のときの第１処理チャンバの構成を模式的に示す縦断面図である。
【図４】第１処理チャンバの内部で行われる処理例を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１蓋を開放する際に実行されるインターロック処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】従来の基板処理装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  処理部
５  下プレート部（基板保持部材）
１０  第１処理チャンバ
１１  第１蓋
１２  第１開口
２０  第２処理チャンバ
２１  第２蓋
２２  第２開口
３０  第３処理チャンバ
３１  第３蓋
３２  第３開口
４３  薬液下バルブ（処理液供給手段）
４４  ＤＩＷ下バルブ（処理液供給手段）
４６  上プレート部（プレート）
５３  薬液上バルブ（処理液供給手段）
５４  ＤＩＷ上バルブ（処理液供給手段）
６４  昇降用モータ（昇降駆動機構）
９０  制御装置（蓋開閉制御手段）
Ｗ  ウエハ
【図１Ａ】
2009124041.tif 000003
【図１Ｂ】
2009124041.tif 000004
【図２】
2009124041.tif 000005
【図３】
2009124041.tif 000006
【図４】
2009124041.tif 000007
【図５】
2009124041.tif 000008
【図６】
2009124041.tif 000009