JP3810968B2 - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を施す液処理装置および液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純水等の処理液によって処理し、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去したり、エッチングを行う液処理装置が用いられている。
【０００３】
このような液処理装置においては、搬送アームにより複数の半導体ウエハを垂直状態で保持し、薬液槽に貯留した薬液、例えばエッチング液に半導体ウエハを浸漬した後、搬送アームにより半導体ウエハを処理液槽から引き上げ、水洗槽へ搬送している。
【０００４】
ところで、このような液処理装置においては、大気中のパーティクルや処理液からのミスト等を装置外へ排出するために、装置内へ清浄空気のダウンフローを形成しているが、特開平１０−９２７９０号公報には、薬液に浸漬した後の半導体ウエハをこのようなダウンフローが形成された空間に引き上げた場合には、半導体ウエハに上方からダウンフローが当たり、処理が不均一になるおそれがあり、例えば、薬液としてフッ酸を用いてエッチング処理を行う場合には、ダウンフローの影響で半導体ウエハの上端部においてフッ酸が乾燥してしまい、上端部におけるエッチングが不十分になることが記載されている。そして、この公報においては、このようなダウンフローによる処理の不均一を防止するために、基板搬送手段に保持された半導体ウエハの上方位置にダウンフローを遮蔽するためのカバーを配設している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の実験結果によると、このように単にダウンフローを遮蔽しても、やはりエッチングの不均一が残存することが判明した。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板に液処理を施す際に均一な処理が可能な液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、基板に対して所定の液処理を行うための液処理部と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記液処理部とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記液処理部の処理液から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、基板に対して所定の液処理を行うための処理液が貯留された処理液槽と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記処理液槽内の処理液に浸漬する処理位置とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記処理位置から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、基板を処理液に浸漬して液処理を行う工程と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、基板の上方の空間を囲繞した状態でその下端位置が基板の上端位置以下であるカバー部材を、前記処理液内から基板を引き上げる前に降下させる工程と、
引き上げ時に基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で前記カバー部材により基板の上方の空間を囲繞する工程と、
前記カバー部材と基板との位置関係を保ったまま前記空間を囲繞しつつ前記処理液内から基板を引き上げる工程と、
を有することを特徴とする液処理方法が提供される。
【００１０】
上記本発明の第１の観点および第２の観点に係る液処理装置において、前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有する構造とすることができる。また、前記カバー部材は、前記処理液から基板を引き上げる前に降下させられ、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で基板の上方の空間を囲繞し、基板との位置関係を保ったまま上昇させられるものであってもよい。
【００１１】
上記本発明の第３の観点に係る液処理方法において、さらに、基板を搬送アームに受け渡す工程と、受け渡し時に前記カバー部材を前記搬送アームに接触しない位置に退避する工程とを有することが好ましい。前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有するものであってもよい。
【００１２】
本発明者は、エッチング等の処理の不均一の原因について検討した結果、ダウンフローの影響のみならず、液処理後の基板を引き上げる際に基板上端近傍に生じる気流が処理の不均一に影響を与えていることを見出した。すなわち、上記従来技術のように、単にダウンフローを遮蔽するためのカバーを設けただけでは、基板を引き上げる際の気流を防止することができず、この気流によって基板の上端部の表面に付着している処理液がはじかれ、やはり処理の不均一が生じる。そこで本発明では、基板の上方の空間に実質的に気流が生じないようにその空間をカバー部材で囲繞することにより、基板を引き上げる際の気流の影響によって基板上端の処理液がはじかれることを防止し、処理の不均一を防止している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について具体的に説明する。本実施形態では、本発明を半導体ウエハの搬入、液処理、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された液処理システムに適用した場合について説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係る液処理システムを示す斜視図であり、図２はその平面図である。これらの図に示すように、液処理システム１は、ウエハＷを収納可能なキャリアＣの搬入出が行われ、かつキャリアＣに対してウエハＷの出し入れを行う搬入出ステーション２と、キャリアＣを貯蔵するキャリアストックステーション３と、ウエハＷに対して液処理および乾燥を行う液処理・乾燥ステーション４とを備えている。液処理・乾燥ステーション４は、液処理ユニット５および乾燥ユニット６で構成されている。
【００１５】
搬入出ステーション２は、液処理・乾燥ステーション４と反対側の端部に、搬入されてきた２個のキャリアＣを載置可能な搬入ステージ１１と、処理後のウエハＷを搭載する２個のキャリアＣを載置可能な搬出ステージ１２とを備えており、これら搬入ステージ１１と搬出ステージ１２とは仕切壁１０により仕切られている。また、液処理・乾燥ステーション４側にはステージ１３が設けられており、そこにウエハ配列装置１４が設けられている。搬入ステージ１１および搬出ステージ１２とステージ１３との間には、移動テーブル１５がキャリアＣの配列方向（Ｙ方向）に配置されたガイド１６に沿って移動可能に設けられている。また、このテーブル１５はキャリアＣの配列方向と直交する方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｚ方向）にも移動可能に設けられており、キャリアＣを載せて搬入ステージ１１からステージ１３のウエハ配列装置１４に対応する部分へ、またはステージ１３のウエハ配列装置１４に対応する部分から搬出ステージ１２へキャリアＣを搬送するようになっている。ウエハ配列装置１４では、キャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチでウエハＷを配列し、キャリアＣ２つ分のウエハＷが配列されるようになっている。したがって、キャリアＣのウエハＷの搭載枚数が例えば２６枚の場合には、ウエハ配列装置１４において５２枚のウエハが配列される。
【００１６】
キャリアストックステーション３は、処理前のウエハが取り出されて空になったキャリアＣを一時的に待機させるためや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリアＣを予め待機させるためのものであり、上下方向に複数のキャリアＣがストック可能となっており、その中の所定のキャリアＣを取り出したり、その中の所定の位置にキャリアＣをストックしたりするためのキャリア移動機構を内蔵している。
【００１７】
液処理・乾燥ステーション４は、上述したように、液処理ユニット５と乾燥ユニット６とで構成されており、搬入出ステーション２側から乾燥ユニット６、液処理ユニット５の順で配列されている。また、この液処理・乾燥ステーション４は、上記ウエハ配列装置１４の受け渡し位置において、複数枚、例えば５２枚のウエハの受け渡しを行うとともに、液処理・乾燥ステーション４の長手方向に延在するガイド２９に沿って移動し、受け渡し位置と液処理ユニット５および乾燥ユニット６との間でウエハＷを搬送する搬送アーム１７を備えている。この搬送アーム１７は、ウエハＷを保持する２本のチャック１７ａ，１７ｂを備えている。
【００１８】
液処理ユニット５は、図３にも示すように、装置端部側から、第１の薬液槽１９、第１の水洗槽２０、第２の薬液槽２１、および第２の水洗槽２２が順に配置されている。また、第１の薬液槽１９および第１の水洗槽２０の間でウエハＷを搬送するための第１の搬送装置２３、ならびに第２の薬液槽２１および第２の水洗槽２２の間でウエハＷを搬送するための第２の搬送装置２４を備えている。そして、第１の薬液槽１９には、パーティクル等の付着物を除去するための薬液、例えばアンモニア水が貯留されている。また第２の薬液槽２１には、ウエハＷの表面に形成された酸化膜をエッチングするためのエッチング液、例えば希フッ酸が貯留されている。エッチング液としては希フッ酸の他、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合物を用いることができる。
【００１９】
液処理ユニット５の上部には、図３に示すようにフィルタ３０が設けられており、このフィルタ３０を通って清浄化された空気がダウンフロー状態でユニット内へ供給される。
【００２０】
図３に示すように、第１の搬送装置２３は、複数枚のウエハＷを保持するウエハ保持部３２を有するウエハ保持部材３１と、ウエハ保持部材３１を垂直に移動させるための垂直移動機構３３と、垂直移動機構３３を水平に移動させるための水平移動機構３４を有している。これら垂直移動機構３３および水平移動機構３４はいずれもボールねじ機構を有しており、それぞれボールねじ駆動用のモータ３５および３６を有している。これにより、ウエハ保持部材３１のウエハ保持部３２に保持された複数枚のウエハＷを第１の薬液槽１９および第１の水洗槽２０の両方に対して出し入れすることが可能となる。
【００２１】
第２の搬送装置２４も同様の構造を有しており、複数枚のウエハＷを保持するウエハ保持部４２を有するウエハ保持部材４１と、ウエハ保持部材４１を垂直に移動させるための垂直移動機構４３と、垂直移動機構４３を水平に移動させるための水平移動機構４４を有している。これら垂直移動機構４３および水平移動機構４４もボールねじ機構を有しており、それぞれボールねじ駆動用のモータ４５および４６を有している。これにより、ウエハ保持部材４１のウエハ保持部４２に保持された複数枚のウエハＷを第２の薬液槽２１および第２の水洗槽２２の両方に対して出し入れすることが可能となる。図４に示もすように、ウエハ保持部４２の上方には、ウエハ保持部４２に保持されたウエハＷの上方の空間を囲繞可能なカバー部材５０を有している。このカバー部材５０は、ウエハ保持部４２におけるウエハ配列方向に沿って設けられた山形をなす庇部材５１と庇部材５１の先端側の開口を遮蔽する遮蔽部材５２を有する。庇部材５１の基端側部分はウエハ保持部材４１で遮蔽されており、ウエハ保持部材４１が遮蔽部材としての機能を果たしている。このカバー部材５０は、ウエハ保持部材４１の上端に設けられたモータ５３によりウエハ保持部材４１に内蔵されたボールねじを駆動することによって、上下動が可能となっている。そして、ウエハ保持部４２に保持されたウエハＷが第２の薬液槽２１に貯留されたエッチング液、例えば希フッ酸に浸漬された後、引き上げられる際に、カバー部材５０がウエハＷの上方の空間を囲繞する位置に配置され、その部分に実質的に気流が形成されないようにされる。この場合に、ウエハＷの上方の空間に気流が形成されることを確実に防止する観点から、カバー部材５０の下端位置は、ウエハの上端位置以下であることが好ましい。なお、符号５４はカバー部材５０の支持部材が移動するための溝である。図４に示すように、ウエハ保持部４２は、ウエハＷを支持する３本の棒状部材４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有している。他の搬送装置のウエハ保持部も同様に構成されている。
【００２２】
第１の搬送装置２３のウエハ保持部３２および第２の搬送装置３４のウエハ保持部４２と搬送アーム１７との間のウエハＷの受け渡しは、ウエハ保持部材３１および４１の上下動によって行われる。このウエハＷの受け渡しについて第２の搬送装置２４を例にとって、図５および図６に基づいて説明する。搬送アーム１７は、ガイド部材２９に沿って水平移動のみ行い垂直移動は行わない構造となっている。そして、ウエハ保持部４２を搬送アーム１７よりも低い位置にした状態で、チャック１７ａ，１７ｂにより複数枚のウエハＷを保持した状態の搬送アーム１７を保持部４２の直上に位置させ、保持部材４１を上昇させる。保持部４２の外幅は搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂ間の内幅よりも小さいので、図６に示すように保持部４２がウエハＷを受け取った後、さらに保持部材４１を上昇させてチャック１７ａ，１７ｂ間を通過させることにより、保持部４２にウエハＷが保持されるようになる。逆に保持部４２から保持アーム１７にウエハＷを受け渡す時は、これとは逆の手順で、保持部４２にウエハＷを保持した状態の保持部材４１を降下させて搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂの間を通過させればよい。
【００２３】
なお、図７の（ａ）の断面図に示すように、搬送アーム１７のチャック１７ｂは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる本体１７１と、本体１７１内に長手方向に沿って挿通されたステンレス鋼からなる角柱状の芯材１７２とで構成されており、本体１７１に２つのウエハ支持部１７３を有している。チャック１７ａも同様に構成されている。また、図７の（ｂ）の断面図に示すように、保持部４２の棒状部材４２ｂは、ＰＥＥＫからなる本体４２１と、本体４２１内に長手方向に沿って挿通されたステンレス鋼からなる円筒状の心材４２２とで構成されており、本体４２１から上方に延びる突出部４２１ａの先端にはウエハ支持部４２３が設けられている。棒状部材４２ａおよび他の搬送装置の保持部における棒状部材も同様に構成されている。さらに、図７の（ｃ）の断面図に示すように、棒状部材４２ｃはＰＥＥＫからなる本体４２４とその先端に形成されたウエハ支持部４２５とを有している。このように、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂおよび保持部４２の棒状部材４２ａ，４２ｂにステンレス鋼からなる芯材が挿通されることにより、これらの強度を高くすることができるので、これらを小型化することができ、ウエハＷとの接触部を小さくすることができる。
【００２４】
図８に示すように、エッチングを行う第２の薬液槽２１は、その上部開口には開閉自在のシャッター６０が設けられており、またその中の底部近傍に、薬液を供給するための２本の薬液供給ノズル６１，６２が設けられている。この薬液供給ノズル６１，６２は、図８の紙面に垂直な方向に延びており、多数設けられたノズル孔から斜め下向きにエッチング用の薬液、例えば希フッ酸を供給するようになっており、洗浄の際には薬液槽２１は薬液で満たされるようになっている。また、薬液槽２１の周囲にはオーバーフロー槽６３が設けられており、このオーバーフロー槽６３の底部には循環配管６４が接続されている。循環配管６４には、上流側から温調器６５、ポンプ６６、フィルター６７が配置されており、その後循環配管６４は配管６４ａ，６４ｂに分岐してノズル６１，６２に接続されている。したがって、オーバーフローした薬液が配管６４，６４ａ，６４ｂを通って薬液槽２１に戻される。このように上流側から温調器６５、ポンプ６６、フィルター６７を配置することにより、ポンプからの液流が温調器に悪影響を与えることがなく、ポンプの下流側のダンパーが不要となる。
【００２５】
配管６４が配管６４ａおよび６４ｂに分岐する部分には継手６８が設けられており、この継手は図９の（ａ），（ｂ）に示すように、配管６４に接続される第１部分６８ａが、配管６４ａおよび６４ｂに接続される第２部分６８ｂの中央に接続されたＴ字構造をなしている。そして、第１部分６８ａの内部には、配管６４から流れてきた液流を配管６４ａ側と配管６４ｂ側へ２分割する仕切板６９が設けられている。また、第２部分６８ｂの内部には図９の（ｃ）に示すようにして仕切板６９を固定するための支持板７０が設けられている。このように仕切り板を設けることにより、配管６４内で発生した気泡が継手内で合流することが防止され、気泡が分散されるので、大きな気泡によるウエハ破損や洗浄効果の低下等の問題が生じない。また、ノズル６１および６２から略均等に薬液を供給することが可能となる。なお、他の槽も上記第２の薬液槽２１とほぼ同様の構造を有している。
【００２６】
一方、乾燥ユニット６は、図２に示すように水洗槽２５が設けられており、その上に例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気が供給されてウエハを乾燥する乾燥室（図示せず）が設けられている。そして、水洗槽２５と乾燥室との間でウエハＷを搬送する搬送装置２６が設けられており、水洗槽２５で水洗されたウエハが搬送装置２６で引き上げられ、乾燥室においてＩＰＡ乾燥されるようになっている。搬送装置２６は水平方向の移動ができない他は、上記搬送装置２３および２４と同様に構成されており、搬送アーム１７との間でウエハＷの受け渡しが可能となっている。なお、符号２７は搬送装置２６のウエハ保持部を洗浄する洗浄機構である。
【００２７】
次に、このように構成される液処理システム１の処理動作について説明する。まず、搬入出ステーション２の搬入ステージ１１に搬入されてきたキャリアＣを移動テーブル１５がステージ１３上のウエハ配列装置１４に搬送する。このウエハ配列装置１４では、キャリアＣ２つ分の枚数のウエハＷ、例えば５２枚のウエハＷがキャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチで配列される。
【００２８】
このようにして配列されたウエハＷは、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂによって保持され、ウエハＷを保持した搬送アーム１７はガイド２９に沿って液処理・乾燥ステーション４に搬入される。そして、まず、液処理ユニット５において第１の搬送装置２３のウエハ保持部３２にウエハＷを受け渡す。その状態で搬送部材３１を降下させ、第１の薬液槽１９内に貯留されているアンモニアに浸漬させる。これにより、ウエハＷの表面のパーティクル除去が行われる。
【００２９】
次いで、ウエハ保持部材３１を上昇させ、さらに第１の水洗槽２０の上方位置まで水平移動させた後、ウエハ保持部材３１を降下させてウエハ保持部３２に保持されたウエハＷを水洗槽２０内で純水によりオーバーフロー洗浄する。水洗後、ウエハ保持部材３１を上昇させてウエハＷを引き上げ、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。
【００３０】
その後、搬送アーム１７は第２の薬液槽２１の位置において、第２の搬送装置２４のウエハ保持部４２にウエハＷを受け渡す。その際には、カバー部材５０はウエハＷの受け渡しの妨げにならない上方位置に退避されている。その状態で搬送部材４１を降下させ、第２の薬液槽２１内に貯留されているエッチング液、例えば希フッ酸に浸漬させる。これにより、ウエハＷの表面に形成されている酸化膜、例えばＳｉＯ２のエッチングが行われ、酸化膜の厚さが減じられる。なお、この際には、図８に示すように、カバー部材５０は第２の薬液槽２１の上方に待機されている。
【００３１】
次いで、ウエハ保持部材４１を上昇させてウエハＷを第２の薬液槽２１内のエッチング液から引き上げるが、この時点ではウエハＷにエッチング液が付着しておりエッチングが進行している。図１０の（ａ）に示すように、ウエハＷを薬液槽から引き上げた直後には、ウエハＷに付着したエッチング液層８０は重力の影響で、ウエハＷの上側が薄く下側が厚くなっている。そして、カバー部材５０が存在しない場合には、１０９の（ｂ）に示すように、ウエハＷをさらに引き上げる過程でダウンフロー８１の影響が生じ、またこのダウンフローの影響を上述した特開平１０−９２７９０号公報の技術で排除しても引き上げに伴う気流８２の影響で、ウエハＷ上端のエッチング液が下方に移動し、ウエハＷの上端にエッチング液がはじかれて殆ど存在しない部分８３が形成される。したがって、この上端の部分８３はエッチングが殆ど進行しないので、エッチング量が他の部分よりも少なくなり、エッチングの均一性が低下する。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、図１１の（ａ）に示すように、搬送装置２４によるウエハＷの引き上げ直前にカバー部材５０を降下させて、ウエハＷの上端が第２の薬液槽２１のエッチング液面から引き上げられ始めた時点では図１１の（ｂ）に示すように、カバー部材５０がウエハＷの上方の空間を囲繞するようにする。そして、その位置関係を保ったまま、ウエハ保持部材４１を上昇させる。この場合には、カバー部材５０は、図１２に示すように、ウエハＷの上方の空間Ｓを、そこに実質的に気流が形成されないようにして囲繞しており、その部分の空気がウエハＷとともに上昇することとなる。したがって、ウエハＷにはダウンフローおよびウエハＷを引き上げる際の気流の影響が及ぼされず、ウエハＷの上端のエッチング液がはじかれることが防止され、エッチングが均一に進行することとなる。なお、ウエハＷの上端が第２の薬液槽２１のエッチング液面から引き上げられ始めた時点でカバー部材５０を設置することにより、ウエハＷがエッチング液から出た瞬間にも気流の影響を受けることが防止される。
【００３３】
このようにしてウエハ保持部材４１を上昇させてウエハＷを引き上げた後、ウエハ保持部材４１を水平移動させて第２の水洗槽２２の直上に位置させ、引き続きウエハ保持部材４１を降下させてウエハ保持部４２に保持されたウエハＷを第２の水洗槽２２内で純水によりオーバーフロー洗浄し、エッチング処理が終了する。
【００３４】
実際に、このカバー部材５０を用いた場合と用いない場合とで、エッチングの均一性について試験した。ここではＳｉＯ２膜を形成したウエハを希フッ酸に浸漬した後引き上げて水洗した。その結果、表１に示すように、カバー部材を設けない場合にはエッチング量のばらつきが大きく、また図１３に示すように、ウエハＷの上端において極端にエッチング量が少ない部分があったが、カバー部材を用いた場合には、エッチング量のばらつきが少なく、ウエハＷの上端にエッチング量が極端に少ない部分は存在しなかった。このことからも、カバー部材５０を設けることによるエッチング均一化効果が裏付けられる。
【００３５】
【表１】
【００３６】
このようにしてエッチング処理が終了した後、第２の搬送装置２４のウエハ保持部４２から搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った搬送アームはガイド２９を走行して乾燥ユニット６に至り、乾燥ユニット６の搬送装置２６にウエハＷを受け渡す。乾燥ユニット６においては、水洗槽２５において純水により水洗を行った後、ウエハＷを水洗槽２５から引き上げ、その上の乾燥室に搬送装置２６に保持された状態でウエハＷにＩＰＡ蒸気を供給し、ウエハＷに付着した水をＩＰＡに置換して乾燥を行う。
【００３７】
乾燥ユニット６における乾燥処理が終了した後、搬送装置２６から搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った搬送アームはガイド２９を走行して搬入出ステーション２のステージ１３に対応する部分に至り、ウエハ配列装置１４にウエハＷを受け渡す。ウエハ配列装置１４では、ウエハＷの配列ピッチをキャリアＣのピッチに戻し、所定枚数、例えば２６枚ずつ２つのキャリアＣに収納する。キャリアＣは移動テーブル１５により搬出ステージ１２に搬送され、搬出ステージ１２から装置外へ搬出される。これにより、一連の処理が完了する。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、上記実施形態では、カバー部材を取り付ける搬送装置として、ウエハを搬送アームから保持部材に受け取って、薬液または純水に浸漬させるタイプのものについて説明したが、図１４に示すように、搬出入ステーションで受け取ったウエハをガイドに沿って移動させるとともに、各槽内の処理液に浸漬させる機能を兼備したものであってもよい。
【００３９】
図１４において、ウエハＷを保持するためのチャック９２は支持部材９０に支持されており、支持部材９０は垂直移動機構９１により垂直移動されるようになっている。また垂直移動機構９１は図示しないガイドに沿って水平方向に移動可能となっている。支持部材９０に取り付けられたチャック９２は、支持部材９０に突設された一対の回転棒９３と、各回転棒９３からそれぞれ下方に延びる一対の支持棒９４これら支持棒９４からそれぞれ水平に延びる２本ずつのウエハ保持棒９５と、ウエハ保持棒の先端を支持する一対の支持棒９４ａとを備えている。そして、回転棒９３を回転することにより、ウエハＷの着脱が可能となっている。支持部材９０にはボールねじ機構からなる移動機構９６が取り付けられており、この移動機構９６には支持棒９８を介してカバー部材５０’が設けられている。したがって、この移動機構９６によりカバー部材５０’が上下方向に移動可能となっている。カバー部材５０’は、山形の庇部材５１’と庇部材５１’の先端側開口および基端側開口を遮蔽する一対の遮蔽部材５２’とで構成されている。この場合でも、ウエハＷを薬液槽から引き上げる際に、カバー部材５０’をウエハＷの上方の空間を囲繞してその空間に気流が生じないようにすることにより、同様にエッチングの均一性を向上させることができる。
【００４０】
また、カバー部材の庇部材として山形のものを用いたが、これに限らずウエハの上方の空間を実質的に気流が生じないように覆うことができればこれに限るものではなく、例えば、図１５の（ａ）に示すようなかまぼこ型の庇部材５１ａや（ｂ）に示すような箱型の庇部材５１ｂ等、他の形状であってもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、エッチング処理に本発明を適用した場合について説明したが、他の液処理であってもよい。さらにまた、半導体ウエに適用した場合について示したが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材を設けたので、液処理終了後に基板を引き上げる際に、その際に生じる気流の影響によって基板上端の処理液がはじかれることが防止され、処理の不均一を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液処理システムを示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る液処理システムを示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る液処理システムに適用される液処理ユニットの内部を示す断面図。
【図４】図３に示した液処理ユニットにおける搬送機構によりウエハを保持した状態を示す斜視図。
【図５】搬送アームから搬送装置のウエハ保持部へウエハを受け渡す状態を示す斜視図。
【図６】搬送アームから搬送装置のウエハ保持部へウエハを受け渡す瞬間を示す概略断面図。
【図７】搬送アームのチャックおよび保持部の棒状部材の断面図。
【図８】図３に示した液処理ユニットの薬液槽の構造を示す断面図。
【図９】図３に示した液処理ユニットの薬液槽の薬液循環ラインに設けられた継手を示す断面図。
【図１０】ウエハに付着したエッチング層の状態を示す模式図。
【図１１】ウエハを薬液槽から上昇させる際に、カバー部材をウエハ上方の空間を囲繞する位置に設置する方法を説明するための図。
【図１２】カバー部材により気流の影響を受けない領域を示す模式図。
【図１３】本発明の効果を示すグラフ。
【図１４】カバー部材を取り付けた搬送装置の他の例を示す斜視図。
【図１５】カバー部材における庇部材の他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
１；液処理装置
２；搬入出ステーション
４；液処理・乾燥ステーション
５；液処理ユニット
６；乾燥ユニット
１７；搬送アーム
２１；薬液槽（処理液槽）
２４；搬送装置（搬送機構）
４１；ウエハ保持部材
４２；ウエハ保持部
５０，５０’；カバー部材
５１，５１’；庇部材
５２，５２’；遮蔽部材
Ｗ……半導体ウエハ（基板）
Ｃ……キャリア
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を施す液処理装置および液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純水等の処理液によって処理し、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去したり、エッチングを行う液処理装置が用いられている。
【０００３】
このような液処理装置においては、搬送アームにより複数の半導体ウエハを垂直状態で保持し、薬液槽に貯留した薬液、例えばエッチング液に半導体ウエハを浸漬した後、搬送アームにより半導体ウエハを処理液槽から引き上げ、水洗槽へ搬送している。
【０００４】
ところで、このような液処理装置においては、大気中のパーティクルや処理液からのミスト等を装置外へ排出するために、装置内へ清浄空気のダウンフローを形成しているが、特開平１０−９２７９０号公報には、薬液に浸漬した後の半導体ウエハをこのようなダウンフローが形成された空間に引き上げた場合には、半導体ウエハに上方からダウンフローが当たり、処理が不均一になるおそれがあり、例えば、薬液としてフッ酸を用いてエッチング処理を行う場合には、ダウンフローの影響で半導体ウエハの上端部においてフッ酸が乾燥してしまい、上端部におけるエッチングが不十分になることが記載されている。そして、この公報においては、このようなダウンフローによる処理の不均一を防止するために、基板搬送手段に保持された半導体ウエハの上方位置にダウンフローを遮蔽するためのカバーを配設している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の実験結果によると、このように単にダウンフローを遮蔽しても、やはりエッチングの不均一が残存することが判明した。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板に液処理を施す際に均一な処理が可能な液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、基板に対して所定の液処理を行うための液処理部と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記液処理部とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記液処理部の処理液から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、基板に対して所定の液処理を行うための処理液が貯留された処理液槽と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記処理液槽内の処理液に浸漬する処理位置とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記処理位置から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、基板を処理液に浸漬して液処理を行う工程と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、基板の上方の空間を囲繞した状態でその下端位置が基板の上端位置以下であるカバー部材を、前記処理液内から基板を引き上げる前に降下させる工程と、
引き上げ時に基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で前記カバー部材により基板の上方の空間を囲繞する工程と、
前記カバー部材と基板との位置関係を保ったまま前記空間を囲繞しつつ前記処理液内から基板を引き上げる工程と、
を有することを特徴とする液処理方法が提供される。
【００１０】
上記本発明の第１の観点および第２の観点に係る液処理装置において、前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有する構造とすることができる。また、前記カバー部材は、前記処理液から基板を引き上げる前に降下させられ、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で基板の上方の空間を囲繞し、基板との位置関係を保ったまま上昇させられるものであってもよい。
【００１１】
上記本発明の第３の観点に係る液処理方法において、さらに、基板を搬送アームに受け渡す工程と、受け渡し時に前記カバー部材を前記搬送アームに接触しない位置に退避する工程とを有することが好ましい。前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有するものであってもよい。
【００１２】
本発明者は、エッチング等の処理の不均一の原因について検討した結果、ダウンフローの影響のみならず、液処理後の基板を引き上げる際に基板上端近傍に生じる気流が処理の不均一に影響を与えていることを見出した。すなわち、上記従来技術のように、単にダウンフローを遮蔽するためのカバーを設けただけでは、基板を引き上げる際の気流を防止することができず、この気流によって基板の上端部の表面に付着している処理液がはじかれ、やはり処理の不均一が生じる。そこで本発明では、基板の上方の空間に実質的に気流が生じないようにその空間をカバー部材で囲繞することにより、基板を引き上げる際の気流の影響によって基板上端の処理液がはじかれることを防止し、処理の不均一を防止している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について具体的に説明する。本実施形態では、本発明を半導体ウエハの搬入、液処理、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された液処理システムに適用した場合について説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係る液処理システムを示す斜視図であり、図２はその平面図である。これらの図に示すように、液処理システム１は、ウエハＷを収納可能なキャリアＣの搬入出が行われ、かつキャリアＣに対してウエハＷの出し入れを行う搬入出ステーション２と、キャリアＣを貯蔵するキャリアストックステーション３と、ウエハＷに対して液処理および乾燥を行う液処理・乾燥ステーション４とを備えている。液処理・乾燥ステーション４は、液処理ユニット５および乾燥ユニット６で構成されている。
【００１５】
搬入出ステーション２は、液処理・乾燥ステーション４と反対側の端部に、搬入されてきた２個のキャリアＣを載置可能な搬入ステージ１１と、処理後のウエハＷを搭載する２個のキャリアＣを載置可能な搬出ステージ１２とを備えており、これら搬入ステージ１１と搬出ステージ１２とは仕切壁１０により仕切られている。また、液処理・乾燥ステーション４側にはステージ１３が設けられており、そこにウエハ配列装置１４が設けられている。搬入ステージ１１および搬出ステージ１２とステージ１３との間には、移動テーブル１５がキャリアＣの配列方向（Ｙ方向）に配置されたガイド１６に沿って移動可能に設けられている。また、このテーブル１５はキャリアＣの配列方向と直交する方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｚ方向）にも移動可能に設けられており、キャリアＣを載せて搬入ステージ１１からステージ１３のウエハ配列装置１４に対応する部分へ、またはステージ１３のウエハ配列装置１４に対応する部分から搬出ステージ１２へキャリアＣを搬送するようになっている。ウエハ配列装置１４では、キャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチでウエハＷを配列し、キャリアＣ２つ分のウエハＷが配列されるようになっている。したがって、キャリアＣのウエハＷの搭載枚数が例えば２６枚の場合には、ウエハ配列装置１４において５２枚のウエハが配列される。
【００１６】
キャリアストックステーション３は、処理前のウエハが取り出されて空になったキャリアＣを一時的に待機させるためや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリアＣを予め待機させるためのものであり、上下方向に複数のキャリアＣがストック可能となっており、その中の所定のキャリアＣを取り出したり、その中の所定の位置にキャリアＣをストックしたりするためのキャリア移動機構を内蔵している。
【００１７】
液処理・乾燥ステーション４は、上述したように、液処理ユニット５と乾燥ユニット６とで構成されており、搬入出ステーション２側から乾燥ユニット６、液処理ユニット５の順で配列されている。また、この液処理・乾燥ステーション４は、上記ウエハ配列装置１４の受け渡し位置において、複数枚、例えば５２枚のウエハの受け渡しを行うとともに、液処理・乾燥ステーション４の長手方向に延在するガイド２９に沿って移動し、受け渡し位置と液処理ユニット５および乾燥ユニット６との間でウエハＷを搬送する搬送アーム１７を備えている。この搬送アーム１７は、ウエハＷを保持する２本のチャック１７ａ，１７ｂを備えている。
【００１８】
液処理ユニット５は、図３にも示すように、装置端部側から、第１の薬液槽１９、第１の水洗槽２０、第２の薬液槽２１、および第２の水洗槽２２が順に配置されている。また、第１の薬液槽１９および第１の水洗槽２０の間でウエハＷを搬送するための第１の搬送装置２３、ならびに第２の薬液槽２１および第２の水洗槽２２の間でウエハＷを搬送するための第２の搬送装置２４を備えている。そして、第１の薬液槽１９には、パーティクル等の付着物を除去するための薬液、例えばアンモニア水が貯留されている。また第２の薬液槽２１には、ウエハＷの表面に形成された酸化膜をエッチングするためのエッチング液、例えば希フッ酸が貯留されている。エッチング液としては希フッ酸の他、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合物を用いることができる。
【００１９】
液処理ユニット５の上部には、図３に示すようにフィルタ３０が設けられており、このフィルタ３０を通って清浄化された空気がダウンフロー状態でユニット内へ供給される。
【００２０】
図３に示すように、第１の搬送装置２３は、複数枚のウエハＷを保持するウエハ保持部３２を有するウエハ保持部材３１と、ウエハ保持部材３１を垂直に移動させるための垂直移動機構３３と、垂直移動機構３３を水平に移動させるための水平移動機構３４を有している。これら垂直移動機構３３および水平移動機構３４はいずれもボールねじ機構を有しており、それぞれボールねじ駆動用のモータ３５および３６を有している。これにより、ウエハ保持部材３１のウエハ保持部３２に保持された複数枚のウエハＷを第１の薬液槽１９および第１の水洗槽２０の両方に対して出し入れすることが可能となる。
【００２１】
第２の搬送装置２４も同様の構造を有しており、複数枚のウエハＷを保持するウエハ保持部４２を有するウエハ保持部材４１と、ウエハ保持部材４１を垂直に移動させるための垂直移動機構４３と、垂直移動機構４３を水平に移動させるための水平移動機構４４を有している。これら垂直移動機構４３および水平移動機構４４もボールねじ機構を有しており、それぞれボールねじ駆動用のモータ４５および４６を有している。これにより、ウエハ保持部材４１のウエハ保持部４２に保持された複数枚のウエハＷを第２の薬液槽２１および第２の水洗槽２２の両方に対して出し入れすることが可能となる。図４に示もすように、ウエハ保持部４２の上方には、ウエハ保持部４２に保持されたウエハＷの上方の空間を囲繞可能なカバー部材５０を有している。このカバー部材５０は、ウエハ保持部４２におけるウエハ配列方向に沿って設けられた山形をなす庇部材５１と庇部材５１の先端側の開口を遮蔽する遮蔽部材５２を有する。庇部材５１の基端側部分はウエハ保持部材４１で遮蔽されており、ウエハ保持部材４１が遮蔽部材としての機能を果たしている。このカバー部材５０は、ウエハ保持部材４１の上端に設けられたモータ５３によりウエハ保持部材４１に内蔵されたボールねじを駆動することによって、上下動が可能となっている。そして、ウエハ保持部４２に保持されたウエハＷが第２の薬液槽２１に貯留されたエッチング液、例えば希フッ酸に浸漬された後、引き上げられる際に、カバー部材５０がウエハＷの上方の空間を囲繞する位置に配置され、その部分に実質的に気流が形成されないようにされる。この場合に、ウエハＷの上方の空間に気流が形成されることを確実に防止する観点から、カバー部材５０の下端位置は、ウエハの上端位置以下であることが好ましい。なお、符号５４はカバー部材５０の支持部材が移動するための溝である。図４に示すように、ウエハ保持部４２は、ウエハＷを支持する３本の棒状部材４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有している。他の搬送装置のウエハ保持部も同様に構成されている。
【００２２】
第１の搬送装置２３のウエハ保持部３２および第２の搬送装置３４のウエハ保持部４２と搬送アーム１７との間のウエハＷの受け渡しは、ウエハ保持部材３１および４１の上下動によって行われる。このウエハＷの受け渡しについて第２の搬送装置２４を例にとって、図５および図６に基づいて説明する。搬送アーム１７は、ガイド部材２９に沿って水平移動のみ行い垂直移動は行わない構造となっている。そして、ウエハ保持部４２を搬送アーム１７よりも低い位置にした状態で、チャック１７ａ，１７ｂにより複数枚のウエハＷを保持した状態の搬送アーム１７を保持部４２の直上に位置させ、保持部材４１を上昇させる。保持部４２の外幅は搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂ間の内幅よりも小さいので、図６に示すように保持部４２がウエハＷを受け取った後、さらに保持部材４１を上昇させてチャック１７ａ，１７ｂ間を通過させることにより、保持部４２にウエハＷが保持されるようになる。逆に保持部４２から保持アーム１７にウエハＷを受け渡す時は、これとは逆の手順で、保持部４２にウエハＷを保持した状態の保持部材４１を降下させて搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂの間を通過させればよい。
【００２３】
なお、図７の（ａ）の断面図に示すように、搬送アーム１７のチャック１７ｂは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる本体１７１と、本体１７１内に長手方向に沿って挿通されたステンレス鋼からなる角柱状の芯材１７２とで構成されており、本体１７１に２つのウエハ支持部１７３を有している。チャック１７ａも同様に構成されている。また、図７の（ｂ）の断面図に示すように、保持部４２の棒状部材４２ｂは、ＰＥＥＫからなる本体４２１と、本体４２１内に長手方向に沿って挿通されたステンレス鋼からなる円筒状の心材４２２とで構成されており、本体４２１から上方に延びる突出部４２１ａの先端にはウエハ支持部４２３が設けられている。棒状部材４２ａおよび他の搬送装置の保持部における棒状部材も同様に構成されている。さらに、図７の（ｃ）の断面図に示すように、棒状部材４２ｃはＰＥＥＫからなる本体４２４とその先端に形成されたウエハ支持部４２５とを有している。このように、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂおよび保持部４２の棒状部材４２ａ，４２ｂにステンレス鋼からなる芯材が挿通されることにより、これらの強度を高くすることができるので、これらを小型化することができ、ウエハＷとの接触部を小さくすることができる。
【００２４】
図８に示すように、エッチングを行う第２の薬液槽２１は、その上部開口には開閉自在のシャッター６０が設けられており、またその中の底部近傍に、薬液を供給するための２本の薬液供給ノズル６１，６２が設けられている。この薬液供給ノズル６１，６２は、図８の紙面に垂直な方向に延びており、多数設けられたノズル孔から斜め下向きにエッチング用の薬液、例えば希フッ酸を供給するようになっており、洗浄の際には薬液槽２１は薬液で満たされるようになっている。また、薬液槽２１の周囲にはオーバーフロー槽６３が設けられており、このオーバーフロー槽６３の底部には循環配管６４が接続されている。循環配管６４には、上流側から温調器６５、ポンプ６６、フィルター６７が配置されており、その後循環配管６４は配管６４ａ，６４ｂに分岐してノズル６１，６２に接続されている。したがって、オーバーフローした薬液が配管６４，６４ａ，６４ｂを通って薬液槽２１に戻される。このように上流側から温調器６５、ポンプ６６、フィルター６７を配置することにより、ポンプからの液流が温調器に悪影響を与えることがなく、ポンプの下流側のダンパーが不要となる。
【００２５】
配管６４が配管６４ａおよび６４ｂに分岐する部分には継手６８が設けられており、この継手は図９の（ａ），（ｂ）に示すように、配管６４に接続される第１部分６８ａが、配管６４ａおよび６４ｂに接続される第２部分６８ｂの中央に接続されたＴ字構造をなしている。そして、第１部分６８ａの内部には、配管６４から流れてきた液流を配管６４ａ側と配管６４ｂ側へ２分割する仕切板６９が設けられている。また、第２部分６８ｂの内部には図９の（ｃ）に示すようにして仕切板６９を固定するための支持板７０が設けられている。このように仕切り板を設けることにより、配管６４内で発生した気泡が継手内で合流することが防止され、気泡が分散されるので、大きな気泡によるウエハ破損や洗浄効果の低下等の問題が生じない。また、ノズル６１および６２から略均等に薬液を供給することが可能となる。なお、他の槽も上記第２の薬液槽２１とほぼ同様の構造を有している。
【００２６】
一方、乾燥ユニット６は、図２に示すように水洗槽２５が設けられており、その上に例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気が供給されてウエハを乾燥する乾燥室（図示せず）が設けられている。そして、水洗槽２５と乾燥室との間でウエハＷを搬送する搬送装置２６が設けられており、水洗槽２５で水洗されたウエハが搬送装置２６で引き上げられ、乾燥室においてＩＰＡ乾燥されるようになっている。搬送装置２６は水平方向の移動ができない他は、上記搬送装置２３および２４と同様に構成されており、搬送アーム１７との間でウエハＷの受け渡しが可能となっている。なお、符号２７は搬送装置２６のウエハ保持部を洗浄する洗浄機構である。
【００２７】
次に、このように構成される液処理システム１の処理動作について説明する。まず、搬入出ステーション２の搬入ステージ１１に搬入されてきたキャリアＣを移動テーブル１５がステージ１３上のウエハ配列装置１４に搬送する。このウエハ配列装置１４では、キャリアＣ２つ分の枚数のウエハＷ、例えば５２枚のウエハＷがキャリアＣのウエハ配列ピッチの半分のピッチで配列される。
【００２８】
このようにして配列されたウエハＷは、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂによって保持され、ウエハＷを保持した搬送アーム１７はガイド２９に沿って液処理・乾燥ステーション４に搬入される。そして、まず、液処理ユニット５において第１の搬送装置２３のウエハ保持部３２にウエハＷを受け渡す。その状態で搬送部材３１を降下させ、第１の薬液槽１９内に貯留されているアンモニアに浸漬させる。これにより、ウエハＷの表面のパーティクル除去が行われる。
【００２９】
次いで、ウエハ保持部材３１を上昇させ、さらに第１の水洗槽２０の上方位置まで水平移動させた後、ウエハ保持部材３１を降下させてウエハ保持部３２に保持されたウエハＷを水洗槽２０内で純水によりオーバーフロー洗浄する。水洗後、ウエハ保持部材３１を上昇させてウエハＷを引き上げ、搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。
【００３０】
その後、搬送アーム１７は第２の薬液槽２１の位置において、第２の搬送装置２４のウエハ保持部４２にウエハＷを受け渡す。その際には、カバー部材５０はウエハＷの受け渡しの妨げにならない上方位置に退避されている。その状態で搬送部材４１を降下させ、第２の薬液槽２１内に貯留されているエッチング液、例えば希フッ酸に浸漬させる。これにより、ウエハＷの表面に形成されている酸化膜、例えばＳｉＯ２のエッチングが行われ、酸化膜の厚さが減じられる。なお、この際には、図８に示すように、カバー部材５０は第２の薬液槽２１の上方に待機されている。
【００３１】
次いで、ウエハ保持部材４１を上昇させてウエハＷを第２の薬液槽２１内のエッチング液から引き上げるが、この時点ではウエハＷにエッチング液が付着しておりエッチングが進行している。図１０の（ａ）に示すように、ウエハＷを薬液槽から引き上げた直後には、ウエハＷに付着したエッチング液層８０は重力の影響で、ウエハＷの上側が薄く下側が厚くなっている。そして、カバー部材５０が存在しない場合には、１０９の（ｂ）に示すように、ウエハＷをさらに引き上げる過程でダウンフロー８１の影響が生じ、またこのダウンフローの影響を上述した特開平１０−９２７９０号公報の技術で排除しても引き上げに伴う気流８２の影響で、ウエハＷ上端のエッチング液が下方に移動し、ウエハＷの上端にエッチング液がはじかれて殆ど存在しない部分８３が形成される。したがって、この上端の部分８３はエッチングが殆ど進行しないので、エッチング量が他の部分よりも少なくなり、エッチングの均一性が低下する。
【００３２】
これに対して、本実施形態では、図１１の（ａ）に示すように、搬送装置２４によるウエハＷの引き上げ直前にカバー部材５０を降下させて、ウエハＷの上端が第２の薬液槽２１のエッチング液面から引き上げられ始めた時点では図１１の（ｂ）に示すように、カバー部材５０がウエハＷの上方の空間を囲繞するようにする。そして、その位置関係を保ったまま、ウエハ保持部材４１を上昇させる。この場合には、カバー部材５０は、図１２に示すように、ウエハＷの上方の空間Ｓを、そこに実質的に気流が形成されないようにして囲繞しており、その部分の空気がウエハＷとともに上昇することとなる。したがって、ウエハＷにはダウンフローおよびウエハＷを引き上げる際の気流の影響が及ぼされず、ウエハＷの上端のエッチング液がはじかれることが防止され、エッチングが均一に進行することとなる。なお、ウエハＷの上端が第２の薬液槽２１のエッチング液面から引き上げられ始めた時点でカバー部材５０を設置することにより、ウエハＷがエッチング液から出た瞬間にも気流の影響を受けることが防止される。
【００３３】
このようにしてウエハ保持部材４１を上昇させてウエハＷを引き上げた後、ウエハ保持部材４１を水平移動させて第２の水洗槽２２の直上に位置させ、引き続きウエハ保持部材４１を降下させてウエハ保持部４２に保持されたウエハＷを第２の水洗槽２２内で純水によりオーバーフロー洗浄し、エッチング処理が終了する。
【００３４】
実際に、このカバー部材５０を用いた場合と用いない場合とで、エッチングの均一性について試験した。ここではＳｉＯ２膜を形成したウエハを希フッ酸に浸漬した後引き上げて水洗した。その結果、表１に示すように、カバー部材を設けない場合にはエッチング量のばらつきが大きく、また図１３に示すように、ウエハＷの上端において極端にエッチング量が少ない部分があったが、カバー部材を用いた場合には、エッチング量のばらつきが少なく、ウエハＷの上端にエッチング量が極端に少ない部分は存在しなかった。このことからも、カバー部材５０を設けることによるエッチング均一化効果が裏付けられる。
【００３５】
【表１】
このようにしてエッチング処理が終了した後、第２の搬送装置２４のウエハ保持部４２から搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った搬送アームはガイド２９を走行して乾燥ユニット６に至り、乾燥ユニット６の搬送装置２６にウエハＷを受け渡す。乾燥ユニット６においては、水洗槽２５において純水により水洗を行った後、ウエハＷを水洗槽２５から引き上げ、その上の乾燥室に搬送装置２６に保持された状態でウエハＷにＩＰＡ蒸気を供給し、ウエハＷに付着した水をＩＰＡに置換して乾燥を行う。
【００３７】
乾燥ユニット６における乾燥処理が終了した後、搬送装置２６から搬送アーム１７のチャック１７ａ，１７ｂにウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った搬送アームはガイド２９を走行して搬入出ステーション２のステージ１３に対応する部分に至り、ウエハ配列装置１４にウエハＷを受け渡す。ウエハ配列装置１４では、ウエハＷの配列ピッチをキャリアＣのピッチに戻し、所定枚数、例えば２６枚ずつ２つのキャリアＣに収納する。キャリアＣは移動テーブル１５により搬出ステージ１２に搬送され、搬出ステージ１２から装置外へ搬出される。これにより、一連の処理が完了する。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、上記実施形態では、カバー部材を取り付ける搬送装置として、ウエハを搬送アームから保持部材に受け取って、薬液または純水に浸漬させるタイプのものについて説明したが、図１４に示すように、搬出入ステーションで受け取ったウエハをガイドに沿って移動させるとともに、各槽内の処理液に浸漬させる機能を兼備したものであってもよい。
【００３９】
図１４において、ウエハＷを保持するためのチャック９２は支持部材９０に支持されており、支持部材９０は垂直移動機構９１により垂直移動されるようになっている。また垂直移動機構９１は図示しないガイドに沿って水平方向に移動可能となっている。支持部材９０に取り付けられたチャック９２は、支持部材９０に突設された一対の回転棒９３と、各回転棒９３からそれぞれ下方に延びる一対の支持棒９４これら支持棒９４からそれぞれ水平に延びる２本ずつのウエハ保持棒９５と、ウエハ保持棒の先端を支持する一対の支持棒９４ａとを備えている。そして、回転棒９３を回転することにより、ウエハＷの着脱が可能となっている。支持部材９０にはボールねじ機構からなる移動機構９６が取り付けられており、この移動機構９６には支持棒９８を介してカバー部材５０’が設けられている。したがって、この移動機構９６によりカバー部材５０’が上下方向に移動可能となっている。カバー部材５０’は、山形の庇部材５１’と庇部材５１’の先端側開口および基端側開口を遮蔽する一対の遮蔽部材５２’とで構成されている。この場合でも、ウエハＷを薬液槽から引き上げる際に、カバー部材５０’をウエハＷの上方の空間を囲繞してその空間に気流が生じないようにすることにより、同様にエッチングの均一性を向上させることができる。
【００４０】
また、カバー部材の庇部材として山形のものを用いたが、これに限らずウエハの上方の空間を実質的に気流が生じないように覆うことができればこれに限るものではなく、例えば、図１５の（ａ）に示すようなかまぼこ型の庇部材５１ａや（ｂ）に示すような箱型の庇部材５１ｂ等、他の形状であってもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、エッチング処理に本発明を適用した場合について説明したが、他の液処理であってもよい。さらにまた、半導体ウエに適用した場合について示したが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材を設けたので、液処理終了後に基板を引き上げる際に、その際に生じる気流の影響によって基板上端の処理液がはじかれることが防止され、処理の不均一を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液処理システムを示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る液処理システムを示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る液処理システムに適用される液処理ユニットの内部を示す断面図。
【図４】図３に示した液処理ユニットにおける搬送機構によりウエハを保持した状態を示す斜視図。
【図５】搬送アームから搬送装置のウエハ保持部へウエハを受け渡す状態を示す斜視図。
【図６】搬送アームから搬送装置のウエハ保持部へウエハを受け渡す瞬間を示す概略断面図。
【図７】搬送アームのチャックおよび保持部の棒状部材の断面図。
【図８】図３に示した液処理ユニットの薬液槽の構造を示す断面図。
【図９】図３に示した液処理ユニットの薬液槽の薬液循環ラインに設けられた継手を示す断面図。
【図１０】ウエハに付着したエッチング層の状態を示す模式図。
【図１１】ウエハを薬液槽から上昇させる際に、カバー部材をウエハ上方の空間を囲繞する位置に設置する方法を説明するための図。
【図１２】カバー部材により気流の影響を受けない領域を示す模式図。
【図１３】本発明の効果を示すグラフ。
【図１４】カバー部材を取り付けた搬送装置の他の例を示す斜視図。
【図１５】カバー部材における庇部材の他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
１；液処理装置
２；搬入出ステーション
４；液処理・乾燥ステーション
５；液処理ユニット
６；乾燥ユニット
１７；搬送アーム
２１；薬液槽（処理液槽）
２４；搬送装置（搬送機構）
４１；ウエハ保持部材
４２；ウエハ保持部
５０，５０’；カバー部材
５１，５１’；庇部材
５２，５２’；遮蔽部材
Ｗ……半導体ウエハ（基板）
Ｃ……キャリア
Claims (7)
- 基板に対して所定の液処理を行うための液処理部と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記液処理部とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記液処理部の処理液から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置。 - 基板に対して所定の液処理を行うための処理液が貯留された処理液槽と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部を有し、基板を前記処理液槽内の処理液に浸漬する処理位置とその上方位置との間で搬送する搬送機構と、
前記処理位置から基板を引き上げる際に前記搬送機構の前記基板保持部に保持された基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、該空間を囲繞するカバー部材と
を具備し、
前記カバー部材は、前記基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、前記空間を囲繞した状態で、前記カバー部材の下端位置は基板の上端位置以下であることを特徴とする液処理装置。 - 前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装置。
- 前記カバー部材は、前記処理液から基板を引き上げる前に降下させられ、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で基板の上方の空間を囲繞し、基板との位置関係を保ったまま上昇させられるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
- 基板を処理液に浸漬して液処理を行う工程と、
液処理を行うべき複数の基板を垂直状態で保持する基板保持部と独立的に上下動可能に設けられており、基板の上方の空間を囲繞した状態でその下端位置が基板の上端位置以下であるカバー部材を、前記処理液内から基板を引き上げる前に降下させる工程と、
引き上げ時に基板の上方の空間に実質的に気流が生じないように、基板の上端が前記処理液面から引き上げられ始めた時点で前記カバー部材により基板の上方の空間を囲繞する工程と、
前記カバー部材と基板との位置関係を保ったまま前記空間を囲繞しつつ前記処理液内から基板を引き上げる工程と、
を有することを特徴とする液処理方法。 - さらに、基板を搬送アームに受け渡す工程と、
受け渡し時に前記カバー部材を前記搬送アームに接触しない位置に退避する工程とを有することを特徴とする請求項５に記載の液処理方法。 - 前記カバー部材は、前記基板保持部に保持された基板の上方空間を覆う庇部材とその前後を遮蔽する遮蔽部材とを有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液処理方法。
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