(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板処理ユニットを備える基板処理装置のための基板処理ユニットであって、
基板に対して処理流体を供給して処理を施す基板処理部と、
この基板処理部を取り囲むように形成された隔壁と、
この隔壁に形成され、上記基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する開口と、
上記基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する流通配管と、
上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管と外部の処理流体供給源とを接続するための接続部と、
上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管を流通する処理流体の状態を表示する表示部とを備えたことを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項２】
上記処理流体供給源は、
上記開口とは反対側のユニット外部に配置され、上記処理流体を貯留する貯留タンクを有する処理流体キャビネットからなることを特徴とする請求項１記載の基板処理ユニット。
【請求項３】
複数の基板処理ユニットを備える基板処理装置であって、
各基板処理ユニットが、
基板に対して処理流体を供給して処理を施す基板処理部と、
この基板処理部を取り囲むように形成された隔壁と、
この隔壁に形成され、上記基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する開口と、
上記基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する流通配管と、
上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管と外部の処理流体供給源とを接続するための接続部と、
上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管を流通する処理流体の状態を表示する表示部とを備えている
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
第１基板処理ユニットと、
第２基板処理ユニットと、
上記第１基板処理ユニットに対応した第１処理流体供給源と、
上記第２基板処理ユニットに対応した第２処理流体供給源とを備える基板処理装置であって、
上記第１基板処理ユニットは、
基板に対して処理流体を供給して処理を施す第１基板処理部と、
この第１基板処理部を取り囲むように形成された第１隔壁と、
この第１隔壁に形成され、上記第１基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する第１開口と、
上記第１基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する第１流通配管と、
上記第１開口とは反対側に形成され、上記流通配管と上記第１処理流体供給源とを接続するための第１接続部とを備え、
上記第１処理流体供給源は、上記第１開口とは反対側の上記第１基板処理ユニットの外部に配置され、上記処理流体を貯留する第１貯留タンクを有する第１処理流体キャビネットからなり、
上記第２基板処理ユニットは、
基板に対して処理流体を供給して処理を施す第２基板処理部と、
この第２基板処理部を取り囲むように形成された第２隔壁と、
この第２隔壁に形成され、上記第２基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する第２開口と、
上記第２基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する第２流通配管と、
上記第２開口とは反対側に形成され、上記第２流通配管と上記第２処理流体供給源とを接続するための第２接続部とを備え、
上記第２処理流体供給源は、上記第２開口とは反対側の上記第２基板処理ユニットの外部に配置され、上記処理流体を貯留する第２貯留タンクを有する第２処理流体キャビネットからなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
上記複数の基板処理ユニットが、上記開口がほぼ同じ方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の基板処理装置。
【請求項６】
上記基板処理ユニットを必要に応じて組み付け可能なビルトイン部をさらに備えたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板などの各種被処理基板に対して処理を施すための基板処理装置、ならびにこの基板処理装置に備えられるべき基板処理ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）自体の表面やウエハの表面に形成された薄膜の表面（以下総称して「ウエハの表面」という。）に対して、スラリー（研磨剤）を用いた研磨処理が施される場合がある。たとえば、研磨剤による物理的な研磨と化学反応を利用した化学的研磨とを併用したＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）処理が、近年、多用されるようになってきている。
【０００３】
ＣＭＰ処理後のウエハの表面にはスラリーや研磨処理により削り取られた膜材料などが残留しているから、ＣＭＰ処理後のウエハに対しては、洗浄処理を施す必要がある。このＣＭＰ処理後のウエハを洗浄するための洗浄装置の典型的な構成例は、図１３に示されている。
この洗浄装置は、ＣＭＰ処理後のウエハを純水中に浸漬した状態で保持する水中ローダ１と、ウエハの裏面に薬液を供給しつつその裏面をブラシ洗浄するための裏面ブラシ洗浄処理部２と、裏面洗浄処理後のウエハの表面に薬液を供給しつつその表面をブラシ洗浄するための表面ブラシ洗浄処理部３と、表面ブラシ洗浄後のウエハを純水で水洗いし、その後水分を振り切って乾燥させるための水洗・乾燥処理部４と、水洗および乾燥処理後のウエハを収容するためのアンローダ５とを備えている。これらの水中ローダ１、裏面ブラシ洗浄処理部２、表面ブラシ洗浄処理部３、水洗・乾燥処理部４およびアンローダ５は、共通のフレームに直線的に配列されて組み付けられており、各処理部の間には、ウエハを１枚ずつ受け渡しするための、搬送ロボット６，７，８，９が配置されている。
【０００４】
図１４は、上記図１３の洗浄装置の矢視Ａから見た正面図である。この例では、上記のような構成を有する洗浄装置の矢視Ａ側の側面の下方に、洗浄装置に必要なユーティリティーを接続するユーティリティー接続部が配置され、これらの上方にユーティリティーの流量や圧力を表示する表示部１１は配置されていた。たとえばユーティリティー接続部１０は、水中ローダ１、裏面ブラシ洗浄処理部２、表面ブラシ洗浄処理部３および水洗・乾燥処理部４に供給する純水を装置外から取り込むための純水接続部１２と、水中ローダ１、裏面ブラシ洗浄処理部２、表面ブラシ洗浄処理部３および水洗・乾燥処理部４からの排液を装置外へ排出するための排液接続部１３と、裏面ブラシ洗浄処理部２および表面ブラシ洗浄処理部３に供給する薬液を装置外の薬液キャビネットから取り込むための薬液接続部１４と、裏面ブラシ洗浄処理部２、表面ブラシ洗浄処理部３および水洗・乾燥処理部４の不要な雰囲気を装置外へ排気するための排気接続部１５と、水洗・乾燥処理部４に供給するＮ2 ガスを装置外から取り込むためのＮ2 ガス接続部１６とからなる。また、これらの各接続部は、洗浄装置内部において、そのユーティリティーが必要な複数の処理部に対して分岐配管を介して接続されており、その接続の位置は複数の処理部に渡っていた。
【０００５】
さらに、たとえば表示部１１は、各処理部への純水の圧力を表示する純水圧力表示部１７と、各処理部への薬液の流量を表示する薬液流量表示部１８と、水洗・乾燥処理部４へのＮ2 ガスの流量を表示するＮ2 ガス流量圧力表示部１９とからなっていた。また、これらの各表示部の位置は複数の処理部に渡っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術では、ユーティリティー接続部１０は、洗浄装置内部において、そのユーティリティーが必要な複数の処理部に対して分岐配管を介して接続されているので、装置設計の段階で各処理部の配置を変更する場合には、洗浄装置内部の配管の設計作業が多大なものとなり、また、装置の組立てが完成した後に各処理部の配置を変更する場合には、洗浄装置内部の配管組立ての作業が多大なものとなる。よって複数の処理部を任意に配置することは、設計上、配管の組立作業上から見て非常に困難であるという問題点がある。
【０００７】
また、表示部１１の位置は複数の処理部に渡っており、必ずしもある処理部に関する表示をその処理部の近傍で見ることはできないので、作業者が表示部で表示された状態を確認したい場合に、一括して確認することができず、また、その処理部の動作状況を確認しつつ表示された状態を確認することができない。そのため、所定の処理部の状態を確認する際に表示部の視認性が悪いという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板処理装置に関する種々の作業効率の向上を図ることができる基板処理ユニットを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、複数の基板処理ユニットを備える基板処理装置のための基板処理ユニットであって、基板に対して処理流体（薬液や純水などの処理液、および不活性ガスなどの処理ガスを含む。）を供給して処理を施す基板処理部と、この基板処理部を取り囲むように形成された隔壁と、この隔壁に形成され、上記基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する開口と、上記基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する流通配管と、上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管と外部の処理流体供給源（薬液キャビネットなどの別置ユニットであってもよいし、工場のユーテリティ配管であってもよい。）とを接続するための接続部と、上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管を流通する処理流体の状態を表示する表示部とを備えたことを特徴とする基板処理ユニットである。
【００１０】
上記の構成によれば、処理ユニットには、処理流体供給源との接続のための接続部が備えられているので、複数の処理ユニットを任意に配置した処理ユニット群の形成が容易である。そのため、複数の処理ユニットの配置を任意に変更する場合に、装置の配管の設計や組立てに関する作業効率の向上を図ることができる。
【００１１】
また、基板の出し入れのための開口とは反対側に接続部が設けられているので、複数の処理ユニットの群を形成する際に、開口の方向を揃えれば、接続部の方向も揃うことになる。そのため、接続配管を集中させることができるから、配管接続の作業性が良好である。
【００１２】
また、処理ユニットには表示部が個別に備えられているので、複数の処理ユニットを任意に配置した処理ユニット群の形成が容易であり、所定の処理ユニットの処理流体の状態を確認する際の表示部の視認性の向上を図ることができる。
また、基板の出し入れのための開口とは反対側に表示部があるので、複数の処理ユニットを配置して処理ユニット群を形成する際に、開口を一方向に揃えれば、表示部も一方向に揃うことになる。これにより、複数の処理ユニットの各表示部の視認性がさらに良好になる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、上記処理流体供給源は、上記開口とは反対側のユニット外部に配置され、上記処理流体を貯留する貯留タンクを有する処理流体キャビネットからなることを特徴とする請求項１記載の基板処理ユニットである。
また、請求項３記載の発明は、複数の基板処理ユニットを備える基板処理装置であって、各基板処理ユニットが、基板に対して処理流体を供給して処理を施す基板処理部と、この基板処理部を取り囲むように形成された隔壁と、この隔壁に形成され、上記基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する開口と、上記基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する流通配管と、上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管と外部の処理流体供給源とを接続するための接続部と、上記開口とは反対側に形成され、上記流通配管を流通する処理流体の状態を表示する表示部とを備えていることを特徴とする基板処理装置である。
請求項４記載の発明は、第１基板処理ユニットと、第２基板処理ユニットと、上記第１基板処理ユニットに対応した第１処理流体供給源と、上記第２基板処理ユニットに対応した第２処理流体供給源とを備える基板処理装置であって、上記第１基板処理ユニットは、基板に対して処理流体を供給して処理を施す第１基板処理部と、この第１基板処理部を取り囲むように形成された第１隔壁と、この第１隔壁に形成され、上記第１基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する第１開口と、上記第１基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する第１流通配管と、上記第１開口とは反対側に形成され、上記流通配管と上記第１処理流体供給源とを接続するための第１接続部とを備え、上記第１処理流体供給源は、上記第１開口とは反対側の上記第１基板処理ユニットの外部に配置され、上記処理流体を貯留する第１貯留タンクを有する第１処理流体キャビネットからなり、上記第２基板処理ユニットは、基板に対して処理流体を供給して処理を施す第２基板処理部と、この第２基板処理部を取り囲むように形成された第２隔壁と、この第２隔壁に形成され、上記第２基板処理部に対して基板を出し入れする際に基板が通過する第２開口と、上記第２基板処理部の基板に供給すべき処理流体が通過する第２流通配管と、上記第２開口とは反対側に形成され、上記第２流通配管と上記第２処理流体供給源とを接続するための第２接続部とを備え、上記第２処理流体供給源は、上記第２開口とは反対側の上記第２基板処理ユニットの外部に配置され、上記処理流体を貯留する第２貯留タンクを有する第２処理流体キャビネットからなることを特徴とする基板処理装置である。
この構成によれば、複数の処理ユニットの群を形成する場合に、各処理ユニットに対して処理流体キャビネットが個別に設けられるので、処理ユニットを任意に配置して処理ユニット群を形成することが容易である。
【００１４】
また、開口とは反対側に処理流体キャビネットが設けられることになるので、開口を一方向に揃えれば、処理流体キャビネットも一方向に揃うことになる。そのため、処理流体キャビネットの内部の処理流体が貯留されたタンクの処理流体交換時などの作業性を向上できる。
請求項５記載の発明は、上記複数の基板処理ユニットは、上記開口がそれぞれほぼ同じ方向に向くように配置されていることを特徴とする請求項３または４基板処理装置である。
【００１５】
この構成によれば、基板処理ユニットの開口がほぼ同じ方向を向けられるので、結果として、配管接続部、表示部（請求項３の場合）あるいは処理流体キャビネット（請求項４の場合）などが一方向に揃うことになる。これにより、配管接続時の作業性の向上、表示部の視認性の向上、あるいは処理流体キャビネットの処理流体交換時の作業性の向上が図られる。
【００１６】
また、開口がほぼ同じ方向に向けられているので、基板搬送手段による基板処理ユニット間での基板の搬送を効率的に行える。
上記基板搬送手段は、上記複数の基板処理ユニットの開口にそれぞれ対向する位置に移動可能であり、上記基板処理部に対して基板を搬送するものであってもよい。この構成によれば、開口がほぼ同じ方向に向けられており、この方向に基板搬送手段が配置されているので、各処理ユニットに対する基板の搬送を効率的に行うことができる。
請求項６記載の発明は、上記基板処理ユニットを必要に応じて組み付け可能なビルトイン部をさらに備えたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下では、本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１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を簡略化して示す平面図である。この基板処理装置は、未処理のウエハＷおよび処理済みのウエハＷを収容するためのカセットＣが複数個載置可能なローダ／アンローダ部２１を、装置の一方端に備えている。ローダ／アンローダ部２１は、各カセットＣに対してウエハＷの出し入れを行うためのローダ／アンローダロボット２１Ａを備えている。ローダ／アンローダ部２１の複数のカセットＣが配列される方向と直交する方向に延び、装置の中央を通る直線搬送路２３が設けられており、搬送ロボット２５（基板搬送手段）が、この搬送路２３に沿って往復直線移動可能に設けられている。
【００１８】
搬送路２３の一方側に沿って、所定の処理部２６および２７が配列されており、搬送路２３の他方側に沿って、複数の処理ユニットを必要に応じて組み付けるためのビルトイン部３０が配置されている。このビルトイン部３０には、たとえば、ＣＭＰ処理後のウエハＷの裏面をブラシ洗浄するための裏面ブラシ洗浄ユニットＵ１（第１基板処理ユニット）、裏面ブラシ洗浄後のウエハＷの表面をブラシ洗浄したりするための表面ブラシ洗浄ユニットＵ２（第２基板処理ユニット）、および表面ブラシ洗浄後のウエハＷを水洗し、さらに水切り乾燥を行う水洗・乾燥処理ユニットＵ３などの処理ユニットが組み付けられる。たとえば、裏面ブラシ洗浄ユニットＵ１や表面ブラシユニットＵ２において薬液が必要である場合には、装置の外部に設けられた薬液キャビネット３５，３６（第１および第２処理流体キャビネット）が、配管群３７，３８を介して、裏面ブラシユニットＵ１や表面ブラシ洗浄ユニットＵ２と接続部で接続される。薬液キャビネット３５，３６は、裏面ブラシユニットＵ１および表面ブラシ洗浄ユニットＵ２にそれぞれ個別に対応して設けられており、各対応ユニットに対してのみ薬液を供給するものであり、必要な薬液（フッ酸など）を貯留するタンクを内部に有している。
【００１９】
搬送ロボット２５は、処理部２６，２７およびビルトイン部３０にビルトインされた処理ユニットにそれぞれ形成された開口に対向する位置に移動し、これらに対してウエハＷの搬入／搬出を行うことによって処理ユニット間でウエハＷを搬送することができ、かつ、ローダ／アンローダロボット２１Ａとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができるように構成されている。すなわち、搬送ロボット２５は、たとえば、搬送路２３に沿う往復直線移動のための直線駆動機構（ボールねじ機構など）と、ウエハＷを保持するためのハンドと、このハンドを処理部２６，２７およびビルトイン部３０にビルトインされた処理ユニットに対して進退させるためのハンド進退機構と、ハンド進退機構を鉛直軸まわりに回動させるための回動機構と、ハンド進退機構を昇降させるための昇降機構（ボールねじ機構など）とを有している。
【００２０】
この基板処理装置は、たとえば、パーティション４０によって区画された一方の室４１内において、ローダ／アンローダ部２１をパーティション４０に形成された窓４３から、他方の室４２に臨ませて配置される。
図２(a) および(b) は、裏面ブラシユニットＵ１の構成を示す斜視図であり、図２(b) には図２(a) に示された構成を鉛直軸まわりに１８０度回転させた構成が示されている。裏面ブラシユニットＵ１は、ユニット内の配管を流通する処理液の流量や圧力などを表示する計器類を備えた表示部５１を、基板処理装置の外部に臨むことになる前面パネル５０に備えており、搬送路２３に臨むことになる後面パネル５２には、ウエハＷを出し入れするための開口５３が形成されている。
【００２１】
そして、後面パネル５２に近い位置に、ウエハＷの表面に対してブラシ洗浄処理を施す処理部５４（基板処理部）が配置されている。後面パネル５２の内方には、開口５３を開閉するシャッタ５５が設けられていて、このシャッタ５５を開成することにより、開口５３を介して処理部５４に対するウエハＷの出し入れができるようになっている。また、前面パネル５０の下部には、排気用配管接続口５６、薬液供給配管接続口５７、純水供給配管接続口５８、および排液配管接続口５９などを含むユーティリティ接続部６０（接続部）が設けられている。たとえば、排気用配管接続口５６、純水供給配管接続口５８および排液配管接続口５９は、工場内のユーティリティ配管に接続され、薬液供給配管接続口５７は、配管群３７、３８を介して薬液供給キャビネット３５（図１参照）に接続される。
【００２２】
図３は、裏面ブラシユニットＵ１の内部構成を示す平面図であり、図４は、その断面図である。処理部５４は、隔壁６１によって取り囲まれており、その内部空間には、処理対象のウエハＷの端面に接触し、このウエハＷを相対向する方向から挟み込むことによって水平に保持する一対の端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂが設けられている。この端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂは、互いに近接／離反可能に設けられており、これにより、ウエハＷの保持と解放とを行えるようになっている。また、端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂは同時に上下動が可能であり、かつ、水平面内において小さく円を描く円運動が可能であるように構成されている。隔壁６１には上述の開口５３が形成されており、この開口５３に関連して、シャッタ５５が、たとえば上下にスライド自在に設けられている。
【００２３】
端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂによって保持されたウエハＷの下方に相当する位置には、ウエハＷの裏面をスクラブ洗浄するための裏面ブラシ装置６３が備えられている。この裏面ブラシ装置６３は、図示しない回転駆動機構によって鉛直軸まわりに回転駆動される中空の回転軸６４と、この回転軸６４の上端に水平に取り付けられたディスクブラシ６５とを有している。回転軸６４には、ウエハＷの裏面の中央に向けて処理液（純水または薬液）を供給するための裏面ノズル６６に接続されたを処理液供給管６７が挿通している。
【００２４】
一方、端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂに保持されたウエハＷの側方のウエハＷよりも高い位置には、ウエハＷの上面に向けて処理液（純水または薬液）を供給するための上ノズル６８が設けられている。
薬液供給配管接続口５７には、薬液供給管６９が接続されており、この薬液供給管６９は、途中で２つの薬液供給支管６９Ａ，６９Ｂに分岐している。これらの２つの薬液供給支管６９Ａ，６９Ｂには、流量調整弁７０Ａ，７０Ｂおよびエア弁７１Ａ，７１Ｂが介装されている。そして、一方の薬液供給支管６９Ａは、上ノズル６８に接続された処理液供給管７２に接続されており、他方の薬液供給支管６９Ｂは、裏面ノズル６６に接続された処理液供給管６７に接続されている。
【００２５】
同様に、純水供給配管接続口５８には、純水供給管７４が接続されており、この純水供給管７４は、途中で２つの純水供給支管７４Ａ，７４Ｂに分岐している。これらの２つの純水供給支管７４Ａ，７４Ｂには、流量調整弁７５Ａ，７５Ｂおよびエア弁７６Ａ，７６Ｂが介装されている。そして、一方の純水供給支管７４Ａは、上ノズル６８に接続された処理液供給管７２に合流しており、他方の純水供給支管７４Ｂは、裏面ノズル６６に接続された処理液供給管６７に合流している。
【００２６】
また、処理部５４の側面の隔壁６１には、排気管７７の一端が接続されており、この排気管７７の他端は、排気配管接続口５６に接続されている。さらに、処理部５４の底面の隔壁６１には、排液管７８の一端が接続されており、この排液管７８の他端は、排液配管接続口５９に接続されている。
このような構成により、エア弁７１Ａ，７１Ｂ，７６Ａ，７６Ｂを選択的に開くことにより、上ノズル６８や裏面ノズル６６から薬液または純水をウエハＷの上面や下面に向けて供給することができる。また、処理部５４内の雰囲気は排気管７７を介して排気され、ウエハＷの処理のために用いられた後の処理液は、排液管７８を介して回収または廃棄される。
【００２７】
そして、裏面ブラシ装置６３の回転軸６４を回転させることによりディスクブラシ６５を回転させた状態で、端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂを下降させて、ウエハＷの裏面をディスクブラシ６５に接触させることにより、ウエハＷの裏面のスクラブ洗浄を行える。このスクラブ洗浄の際、端面保持ハンド６２Ａ，６２Ｂは水平面内で小さく円運動をして、図３において参照符号７９で示すように、ウエハＷを円運動させる。これにより、ウエハＷに対するディスクブラシ６５によるスクラブ位置が変化し、ウエハＷの裏面のほぼ全域をスクラブ洗浄することができる。
【００２８】
図５(a) および(b) は表面ブラシユニットＵ２の斜視図であり、図５(b) には図５(a) の処理ユニットを鉛直軸まわりに１８０度回転させた状態が示されている。表面ブラシユニットＵ２は、ユニット内の配管を流通する処理液の流量や圧力などを表示する計器類を備えた表示部８１を、基板処理装置の外部に臨むことになる前面パネル８０に備えており、搬送路２３に臨むことになる後面パネル８２には、ウエハＷを出し入れするための開口８３が形成されている。
【００２９】
そして、後面パネル８２に近い位置に、ウエハＷの表面に対してブラシ洗浄処理を施す処理部８４（基板処理部）が配置されている。後面パネル８２の内方には、開口８３を開閉するシャッタ８５が設けられていて、このシャッタ８５を開成することにより、開口８３を介して、処理部８４に対してウエハＷを出し入れできるようになっている。また、前面パネル８０の下部には、排気用配管接続口８６、薬液供給配管接続口８７、純水供給配管接続口８８、および排液配管接続口８９などを含むユーティリティ接続部９０（接続部）が設けられている。たとえば、排気用配管接続口８６、純水供給配管接続口８８および排液配管接続口８９は、工場内のユーティリティ配管に接続され、薬液供給配管接続口８７は配管群３７、３８を介して薬液キャビネット３６（図１参照）に接続される。
【００３０】
図６は、表面ブラシユニットＵ２の内部構成を簡略化して示す平面図であり、図７はその断面図である。処理部８４は、隔壁９１によって取り囲まれており、その内部空間には、処理対象のウエハＷを水平に保持した状態で鉛直軸まわりに回転するスピンチャック９２が設けられている。隔壁９１には上述の開口８３が形成されており、この開口８３に関連して、シャッタ８５が、たとえば上下にスライド自在に設けられている。
【００３１】
スピンチャック９２の側方には、スキャンブラシ装置９３が備えられている。このスキャンブラシ装置９３は、鉛直方向に沿って設けられた回転軸９４と、この回転軸９４の上端に固定された回動アーム９５と、この回動アーム９５の先端に回転自在に取り付けられたディスクブラシ９６とを有している。ディスクブラシ９６は、スピンチャック９２の上方において、このスピンチャック９２に保持されたウエハＷの上面に臨むように配置されている。スキャンブラシ装置９３は、さらに、回転軸９４を回転することにより回動アーム９５を所定角度範囲で往復回動させるための回動駆動機構と、回転軸９４を昇降することにより回動アーム９５を昇降するための昇降駆動機構と、ディスクブラシ９６を鉛直軸まわりに回転させるためのブラシ回転駆動機構とを有している。
【００３２】
この構成により、ディスクブラシ９６を回転した状態でウエハＷの表面に接触させ、さらに回動アーム９５をウエハＷの中心部から周縁部に向けて回動させることにより、ディスクブラシ９６がウエハＷの表面を走査しつつスクラブ洗浄していくことになる。ディスクブラシ９６がウエハＷの周縁部に達すると、回動アーム９５が上昇させられてディスクブラシ９６がウエハＷから離間させられた後に、さらに回動アーム９５がウエハＷの回転中心に向けて回動させられてディスクブラシ９６がウエハＷの中心位置に戻され、上述のスクラブ洗浄動作が繰り返し行われる。
【００３３】
スピンチャック９２の側方のウエハＷよりも高い位置には、ウエハＷの上面に向けて純水または薬液を供給するための上ノズル９７と、ウエハＷの下面に向けて純水または薬液を供給するための下ノズル９８とが設けられている。
薬液供給配管接続口８７には、薬液供給管９９が接続されており、この薬液供給管９９は、途中で２つの薬液供給支管９９Ａ，９９Ｂに分岐している。これらの２つの薬液供給支管９９Ａ，９９Ｂには、流量調整弁１００Ａ，１００Ｂおよびエア弁１０１Ａ，１０１Ｂが介装されている。そして、一方の薬液供給支管９９Ａは、上ノズル９７に接続された処理液供給管１０２に接続されており、他方の薬液供給支管９９Ｂは、下ノズル９８に接続された処理液供給管１０３に接続されている。
【００３４】
同様に、純水供給配管接続口８８には、純水供給管１０４が接続されており、この純水供給管１０４は、途中で２つの純水供給支管１０４Ａ，１０４Ｂに分岐している。これらの２つの純水供給支管１０４Ａ，１０４Ｂには、流量調整弁１０５Ａ，１０５Ｂおよびエア弁１０６Ａ，１０６Ｂが介装されている。そして、一方の純水供給支管１０４Ａは、上ノズル９７に接続された処理液供給管１０２に合流しており、他方の純水供給支管１０４Ｂは、下ノズル９８に接続された処理液供給管１０３に合流している。
【００３５】
また、処理部８４の側面の隔壁９１には、排気管１０７の一端が接続されており、この排気管１０７の他端は、排気配管接続口８６に接続されている。さらに、処理部８４の底面の隔壁９１には、排液管１０８の一端が接続されており、この排液管１０８の他端は、排液配管接続口８９に接続されている。
このような構成により、エア弁１０１Ａ，１０１Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂを選択的に開くことにより、上ノズル９７や下ノズル９８から薬液または純水をウエハＷの上面や下面に向けて供給することができる。また、処理部８４内の雰囲気は排気管１０７を介して排気され、ウエハＷの処理のために用いられた後の処理液は、排液管１０８を介して回収または廃棄される。
【００３６】
図８(a) および(b) は水洗・乾燥処理ユニットＵ３の斜視図であり、図８(b) には図８(a) の処理ユニットを鉛直軸まわりに１８０度回転させた状態が示されている。水洗・乾燥処理ユニットＵ３は、ユニット内の配管を流通する処理液や処理ガス（Ｎ2 ガス）の流量や圧力などを表示する計器類を備えた表示部１１１を、基板処理装置の外部に臨むことになる前面パネル１１０に備えており、搬送路２３に臨むことになる後面パネル１１２には、ウエハＷを出し入れするための開口１１３が形成されている。そして、後面パネル１１２に近い位置に、ウエハＷの表面に対してブラシ洗浄処理を施す処理部１１４（基板処理部）が配置されている。後面パネル１１２の内方には、開口１１３を開閉するシャッタ１１５が設けられていて、このシャッタ１１５を開成することにより、開口１１３を介して、処理部１１４に対してウエハＷを出し入れできるようになっている。また、前面パネル１１０の下部には、排気用配管接続口１１６、Ｎ2 ガス供給配管接続口１１７、純水供給配管接続口１１８、および排液配管接続口１１９などを含むユーティリティ接続部１２０（接続部）が設けられている。
【００３７】
たとえば、これらの、排気用配管接続口１１６、Ｎ2 ガス供給配管接続口１１７、純水供給配管接続口１１８および排液配管接続口１１９は、工場内のユーティリティ配管に接続される。
図９は、水洗・乾燥処理ユニットＵ３の内部構成を示す平面図であり、図１０はその断面図である。処理部１１４は、隔壁１２１によって取り囲まれており、その内部空間には、処理対象のウエハＷを水平に保持した状態で鉛直軸まわりに回転するスピンチャック１２２が設けられている。隔壁１２１には上述の開口１１３が形成されており、この開口１１３に関連して、シャッタ１１５が、たとえば上下にスライド自在に設けられている。
【００３８】
スピンチャック１２２の側方には、ウエハＷの上面に向けて純水または薬液を供給するための上ノズル１２７と、ウエハＷの下面に向けて純水または薬液を供給するための下ノズル１２８とが設けられている。
さらに、スピンチャック１２２の側方には、必要に応じて超音波洗浄装置１２３が備えられる。この超音波洗浄装置１２３は、鉛直方向に沿って設けられた回転軸１２４と、この回転軸１２４の上端に固定された回動アーム１２５と、この回動アーム１２５の先端に取り付けられた超音波洗浄ヘッド１２６とを有している。超音波洗浄ヘッド１２６は、回動アーム１２５を回動させることにより、スピンチャック１２２の上方において、このスピンチャック１２２に保持されたウエハＷの上面に臨むことができるように設けられている。超音波洗浄装置１２３は、さらに、回転軸１２４を回転することにより回動アーム１２５を所定角度範囲で往復回動させるための回動駆動機構と、回転軸１２４を昇降することにより回動アーム１２５を昇降するための昇降駆動機構と、超音波洗浄ヘッド１２６に組み込まれた振動板を駆動するための駆動回路１２９とを有している。
【００３９】
また、スピンチャック１２２の側方には、さらに、ウエハＷの表面に不活性ガスとしてのＮ2 ガスを吹き付けることにより、ウエハＷの表面を乾燥させるためのＮ2 乾燥装置１３０が備えられている。このＮ2 乾燥装置１３０は、鉛直方向に沿って設けられた中空の回転軸１３１と、この回転軸１３１の上端に固定された回動アーム１３２と、この回動アーム１３２の先端に取り付けられたＮ2 ノズル１３３とを有している。Ｎ2 ノズル１３３は、回動アーム１３２を回動させることにより、スピンチャック１２２の上方において、このスピンチャック１２２に保持されたウエハＷの上面に臨むことができるように設けられている。Ｎ2 乾燥装置１３０は、さらに、回転軸１３１を回転することにより回動アーム１３２を所定角度範囲で往復回動させるための回動駆動機構と、回転軸１３１を昇降することにより回動アーム１３２を昇降するための昇降駆動機構とを有している。
【００４０】
Ｎ2 ガス供給配管接続口１１７には、Ｎ2 供給管１３５が接続されており、このＮ2 供給管１３５は、回転軸１３１および回動アーム１３２の内部を通り、Ｎ2 ノズル１３３に接続されている。このＮ2 供給管１３５には、Ｎ2 ガスの供給／停止を切り換えるエア弁１３６が介装されている。
一方、純水供給配管接続口１１８には、純水供給管１３７が接続されており、この純水供給管１３７は、途中で３つの純水供給支管１３７Ａ，１３７Ｂ，１３７Ｃに分岐している。これらの３つの純水供給支管１３７Ａ，１３７Ｂ，１３７Ｃには、流量調整弁１３８Ａ，１３８Ｂ，１３８Ｃおよびエア弁１３９Ａ，１３９Ｂ，１３９Ｃが介装されている。そして、純水供給支管１３４Ａは、上ノズル１２７に接続されており、純水供給支管１３４Ｂは、下ノズル１２８に接続されており、純水供給支管１３４Ｃは、超音波洗浄ヘッド１２６に接続されている。
【００４１】
また、処理部１１４の側面の隔壁１２１には、排気管１４１の一端が接続されており、この排気管１４１の他端は、排気配管接続口１１６に接続されている。さらに、処理部１１４の底面の隔壁１２１には、排液管１４２の一端が接続されており、この排液管１４２の他端は、排液配管接続口１１９に接続されている。このような構成により、エア弁１３９Ａ，１３９Ｂを開くことにより、上ノズル１２７や下ノズル１２８から純水をウエハＷの上面や下面に向けて供給することができる。また、エア弁１３９Ｃを開き回動アーム１２５を回動させることにより、ウエハＷの表面に、超音波振動が付与された純水を供給することができる。
【００４２】
このような純水や超音波振動が付与された純水によるウエハＷの洗浄の後には、純水の供給を停止して、スピンチャック１２２を高速回転させて水切り乾燥が行われ、これと並行してＮ2 乾燥装置１３０による乾燥処理が行われる。すなわち、エア弁１３６が開かれてるとともに、回動アーム１３２を回動させることにより、ウエハＷの表面にＮ2 ガスが吹き付けられる。
【００４３】
また、処理部１１４内の雰囲気は排気管１４１を介して排気され、ウエハＷの処理のために用いられた後の処理液は、排液管１４２を介して回収または廃棄される。
以上のように裏面ブラシユニットＵ１、表面ブラシユニットＵ２および水洗・乾燥処理ユニットＵ３は、いずれも、前面パネル５０，８０，１１０に表示部５１，８１，１１１と、ユーテリティ接続部６０，９０，１２０を有し、後面パネル５２，８２，１１２にウエハ搬入／搬出用の開口５３，８３，１１３を有している。そのため、基板処理装置のビルトイン部３０に必要に応じてビルトインでき、かつ、個々に交換することができる。また、ユーティリティ接続部６０，９０，１２０が前面パネル５０，８０，１１０に配置されていることにより、装置の前面側において、必要に応じて薬液キャビネット３５，３６を容易に接続することができる。
【００４４】
これにより、裏面ブラシユニットＵ１、表面ブラシユニットＵ２および水洗・乾燥処理ユニットＵ３は、いずれも、前面パネル５０，８０，１１０に表示部５１，８１，１１１を有しているので、各処理ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の処理動作を観察しつつ各表示部５１，８１，１１１を確認できるから、各表示部５１，８１，１１１の視認性が良好である。また、ユーテリティ接続部６０，９０，１２０も前面パネル５０，８０，１１０に設けられているので、配管接続の作業性も良好である。また、薬液キャビネット３５，３６も、基板処理装置の一方向に揃って配置されることになるから、貯留タンク内の薬液交換時の作業性も良好である。
【００４５】
さらに、もし、処理フローの変更等により、処理ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の順番を変えたい場合や、処理ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３そのものを別の処理ユニットに置き換えたい場合に、各処理ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の配置を任意に変更しなければならない。この場合に、本実施形態のように構成しておけば、各処理ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は独立してユーティリティー接続部６０，９０，１２０や表示部５１，８１，１１１を有するので、その配管の設計や組立ての作業性は非常に容易である。
【００４６】
図１１は、上述の裏面ブラシユニットＵ２の代わりに用いることができる両面ブラシユニットＵＥの内部構成を簡略化して示す平面図であり、図１２は、その断面図である。この両面ブラシユニットＵＥの外観構成は、図２ないし図３に示された裏面ブラシユニットＵ１と実質的に同等であるので、図示を省略するとともに、必要に応じて図２を参照することとする。なお、図１１および図１２において、上述の図３および図４に示された各部に対応する箇所には同じ参照符号を付すこととし、それらの説明を省略する。
【００４７】
この両面ブラシユニットＵＥは、対向配置された一対のハンド１５１，１５２を有するウエハ保持装置１５０を備えている。これらの一対のハンド１５１，１５２には、それぞれ３本ずつ保持ローラ１５３が回転可能に立設されている。保持ローラ１５３は、中央付近にくびれを有する鼓形状に形成されており、そのくびれ部においてウエハＷの端面に当接する。保持ローラ１５３は、ウエハＷの端面に当接した状態で回転することができるようになっている。保持ハンド１５１，１５２は、互いに近接／離反することができるようになっており、これにより、保持ローラ１５３によってウエハＷを保持した状態と、ウエハＷの保持を解除した状態とをとることができる。
【００４８】
たとえば、一方の保持ハンド１５１側に備えられた３本の保持ローラ１５３が回転駆動され、他方の保持ハンド１５２側に備えられた３本の保持ローラ１５３はウエハＷの回転に従動して回転するようになっている。これにより、ウエハＷを水平に保持しつつ、鉛直軸線まわりに回転させることができる。なお、６本の保持ローラ１５３のうちの少なくとも１本が回転駆動されれば、ウエハＷを回転させることができるから、回転駆動される保持ローラは２本以下であってもよいし、４本以上であってもよい。ただし、６本の保持ローラ１５３の全てが回転駆動される場合に、ウエハＷの回転は最も安定する。
【００４９】
ウエハ保持装置１５０に保持されたウエハＷの上方および下方には、それぞれ、上ディスクブラシ１６１および下ディスクブラシ１６２が配置されている。上ディスクブラシ１６１は回転軸１６３まわりに回転駆動されるようになっており、さらに、上下動されるようになっている。同様に、下ディスクブラシ１６２は、回転軸１６４まわりに回転駆動されるようになっており、かつ、上下動されるようになっている。
【００５０】
これらの上ディスクブラシ１６１および下ディスクブラシ１６２は平面視において重なり合うように配置されている。これらの間にウエハＷを挟み込んだ状態で、上下のディスクブラシ１６１，１６２が回転駆動されることにより、ウエハＷの表面および裏面のスクラブ洗浄が達成されるようになっている。その際、ウエハＷは保持ローラ１５３の回転によって回転駆動されるので、ウエハＷの全面がスクラブ洗浄を受けることになる。
【００５１】
ウエハＷの表面および裏面を隈無く洗浄するために、上下のディスクブラシ１６１，１６２は、ウエハＷの半径よりも長い直径を有し、かつ、ウエハＷの中心から周縁までを覆うように配置されている。
上下のディスクブラシ１６１，１６２の回転軸１６３，１６４は中空の軸とされており、処理液供給管７２，６７がこれらを挿通している。そして、これらの処理液供給管７２，６７の各先端には、ノズル１６５，１６７が設けられている。したがって、これらのノズル１６５，１６７からウエハＷの表面および裏面に処理液を供給しながら、ウエハＷの表面および裏面のスクラブ洗浄を行うことができる。
【００５２】
この発明の一実施形態の説明は以上であるが、この発明は他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述の実施形態の説明では、ウエハに対してＣＭＰ処理および洗浄処理を施す装置の例を挙げたが、この発明は、液晶表示装置用の角形ガラス基板をはじめ、他の種類の基板に対する種々の処理（露光後の基板を現像する現像処理、基板にレジストを塗布する塗布処理、基板を加熱または冷却する熱処理等）にも容易に応用することができる。
【００５３】
その他、特許請求の範囲に記載された技術的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】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す簡略化した平面図である。
【図２】裏面ブラシユニットの斜視図である。
【図３】裏面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す平面図である。
【図４】裏面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図５】表面ブラシユニットの斜視図である。
【図６】表面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す平面図である。
【図７】表面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図８】水洗・乾燥処理ユニットの斜視図である。
【図９】水洗・乾燥処理ユニットの内部構成を簡略化して示す平面図である。
【図１０】水洗・乾燥処理ユニットの内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図１１】両面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す平面図である。
【図１２】両面ブラシユニットの内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図１３】ＣＭＰ処理後のウエハの洗浄を行うための従来の装置の構成例を示す簡略化した平面図である。
【図１４】図１３に示した従来の装置を矢視Ａから見た側面図である。
【符号の説明】
２５    搬送ロボット
３０    ビルトイン部
Ｕ１    裏面ブラシユニット
Ｕ２    表面ブラシユニット
Ｕ３    水洗・乾燥処理ユニット
３５，３６    薬液キャビネット
５０    前面パネル
５１    表示部
５２    後面パネル
５３    開口
５４    処理部
６０    ユーティリティ接続部
６１    隔壁
８０    前面パネル
８１    表示部
８２    後面パネル
８３    開口
８４    処理部
９０    ユーティリティ接続部
９１    隔壁
１１０  前面パネル
１１１  表示部
１１２  後面パネル
１１３  開口
１１４  処理部
１２０  ユーティリティ接続部
１２１  隔壁
ＵＥ    両面洗浄ユニット
【図１】
0003788855.tif 000002
【図２】
0003788855.tif 000003
【図３】
0003788855.tif 000004
【図４】
0003788855.tif 000005
【図５】
0003788855.tif 000006
【図６】
0003788855.tif 000007
【図７】
0003788855.tif 000008
【図８】
0003788855.tif 000009
【図９】
0003788855.tif 000010
【図１０】
0003788855.tif 000011
【図１１】
0003788855.tif 000012
【図１２】
0003788855.tif 000013
【図１３】
0003788855.tif 000014
【図１４】
0003788855.tif 000015