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図面 (8)

課題

従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことのできる技術を提供する。

解決手段

本発明の基板処理装置は、略円形状の基板の下方に配置された噴流発生盤20から流体処理液気体)を基板のほぼ周方向に沿って斜め上方噴出し、この噴流によって基板を浮上させた状態で回転させる。

概要

背景

基板処理装置一種類として、基板を回転させつつ基板表面の処理を行う回転式基板処理装置がある。回転式基板処理装置では、基板を高速に回転させた状態で処理液乾燥用気体などを基板表面に供給することによって、各種の処理(薬液塗布洗浄、乾燥等)が行われる。

概要

従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことのできる技術を提供する。

本発明の基板処理装置は、略円形状の基板の下方に配置された噴流発生盤20から流体(処理液や気体)を基板のほぼ周方向に沿って斜め上方噴出し、この噴流によって基板を浮上させた状態で回転させる。

目的

この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことのできる技術を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

略円形状基板の処理を行う基板処理装置であって、前記基板の下方に配置され、少なくとも前記基板に対向する表面領域に複数の流体噴出ノズルが設けられている第1の流体噴出部と、前記複数の流体噴出ノズルに流体を供給するための流体供給路と、備え、前記複数の流体噴出ノズルが流体を前記基板のほぼ周方向に沿って斜め上方噴出することによって、前記基板を浮上させた状態で回転させることを特徴とする基板処理装置。

請求項2

請求項1記載の基板処理装置であって、さらに、前記複数の流体噴出ノズルは、前記基板に対向する表面領域において回転対称な位置に配置されている、基板処理装置。

請求項3

請求項1または2記載の基板処理装置であって、前記複数の流体噴出ノズルは、液体を噴出するための複数の液体噴出ノズルと、気体を噴出するための複数の気体噴出ノズルとを含み、前記流体供給路は、前記複数の液体噴出ノズルに接続された液体供給路と、前記複数の気体噴出ノズルに接続された気体供給路とを含む、基板処理装置。

請求項4

請求項1または2記載の基板処理装置であって、前記流体供給路は、前記複数の流体噴出ノズルに複数種類の流体を切り替えて供給するための複数のバルブを備える、基板処理装置。

請求項5

請求項1記載の基板処理装置であって、さらに、前記基板の上方に配置され、少なくとも前記基板に対向する表面領域に複数の流体噴出ノズルが設けられている第2の流体噴出部を備え、前記第2の流体噴出部の前記複数の流体噴出ノズルは、流体を前記基板のほぼ周方向に沿って斜め下方に噴出する、基板処理装置。

技術分野

0001

この発明は、半導体ウェハ等の略円形状基板の処理を行なうための基板処理装置に関する。

背景技術

0002

基板処理装置の一種類として、基板を回転させつつ基板表面の処理を行う回転式基板処理装置がある。回転式基板処理装置では、基板を高速に回転させた状態で処理液乾燥用気体などを基板表面に供給することによって、各種の処理(薬液塗布洗浄、乾燥等)が行われる。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、近年では、半導体デバイス高集積化に伴って半導体ウェハの大口径化が進行しており、また、液晶パネル基板大サイズ化する傾向にある。しかし、従来の回転式基板処理装置では、基板の大サイズ化に従って基板の保持が困難になるなどの種々の問題が発生すると予想される。そこで、基板の大サイズ化に対処するために、従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことのできる技術が要求されていた。

0004

この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことのできる技術を提供することを目的とする。

0005

上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の基板処理装置は、略円形状の基板の処理を行う基板処理装置であって、前記基板の下方に配置され、少なくとも前記基板に対向する表面領域に複数の流体噴出ノズルが設けられている第1の流体噴出部と、前記複数の流体噴出ノズルに流体を供給するための流体供給路と、備え、前記複数の流体噴出ノズルが流体を前記基板のほぼ周方向に沿って斜め上方噴出することによって、前記基板を浮上させた状態で回転させることを特徴とする。

0006

この基板処理装置では、流体を噴出することによって基板を浮上させつつ回転させるので、この結果、流体による基板の処理を行うことができる。すなわち、この基板処理装置では、基板を保持しつつ回転させる従来の回転式基板処理装置とは異なる方式で基板の処理を行うことができる。

0007

上記基板処理装置において、さらに、前記複数の流体噴出ノズルは、前記基板に対向する表面領域において回転対称な位置に配置されているようにしてもよい。

0008

こうすれば、基板の浮上と回転を安定させることができる。また、基板処理装置において、前記複数の流体噴出ノズルは、液体を噴出するための複数の液体噴出ノズルと、気体を噴出するための複数の気体噴出ノズルとを含み、前記流体供給路は、前記複数の液体噴出ノズルに接続された液体供給路と、前記複数の気体噴出ノズルに接続された気体供給路とを含むようにしてもよい。

0009

こうすれば、1つの基板処理装置において、液体と気体とをそれぞれ用いた異なる処理を実行することができる。

0010

また、基板処理装置において、前記流体供給路は、前記複数の流体噴出ノズルに複数種類の流体を切り替えて供給するための複数のバルブを備えるようにしてもよい。

0011

こうすれば、複数種類の流体をそれぞれ用いた異なる処理を実行することができる。複数種類の流体としては、複数種類の液体のみを用いることもできる。また、複数種類の気体のみを用いることもでき、複数種類の液体と複数種類の液体とを用いることもできる。

0012

また、上記基板処理装置において、さらに、前記基板の上方に配置され、少なくとも前記基板に対向する表面領域に複数の流体噴出ノズルが設けられている第2の流体噴出部を備え、前記第2の流体噴出部の前記複数の流体噴出ノズルは、流体を前記基板のほぼ周方向に沿って斜め下方に噴出するようにしてもよい。

0013

こうすれば、基板の両面を同時に処理することが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1(A)は、本発明の第1実施例の基板処理装置に使用される噴流発生盤20の平面図、図1(B)は、第1実施例の基板処理装置の概念図である。噴流発生盤20は、基板Wの下方に上向きで設けられている下方側噴流発生盤であり、略円形状の基板Wに対応する略円形の平面形状を有している。この噴流発生盤20の表面には、3組の気体噴出ノズル列22a〜22cと、3組の液体噴出ノズル列24a〜24cとが形成されている。各噴出ノズル列は、半径方向に沿って配列された複数のノズルから構成されている。また、各ノズルの孔は、気体または液体をほぼ周方向に沿って斜め上方に噴出するように斜めに形成されている。3組の気体噴出ノズル列22a〜22cは、120度おきに(すなわち120度の回転対称を有する位置)に設けられている。また、3組の液体噴出ノズル列24a〜24cも120度おきに設けられている。さらに、3組の気体噴出ノズル列22a〜22cの配列方向と3組の液体噴出ノズル列24a〜24cの配列方向とは互いに60度ずれた関係にある。従って、6組の流体噴出ノズル列22a〜22c,24a〜24cは、60度おきに(すなわち60度の回転対称を有する位置に)配置されている。

0015

噴流発生盤20の外周の複数の箇所には、複数の滑落防止ピン28a〜28cが設けられている。滑落防止ピン28a〜28cは、基板Wが浮上したときに外部に滑落してしまうのを防止するためのものである。

0016

図1(B)に示すように、気体噴出ノズル列22a〜22cの下部には、気体を各ノズルに供給するための気体通路26が形成されている。この気体通路26には、外部から気体を供給するための気体供給路30が接続されており、気体供給路30の上流側には、複数種類の気体を切り替えて気体供給路30に供給するための複数のバルブ31〜34が設けられている。なお、図1(B)では図示が省略されているが、流体噴出ノズル列24a〜24cについても気体噴出ノズル列22a〜22cと同様に、液体を各ノズルに供給するための液体通路と、液体供給路と、複数のバルブとが設けられている。

0017

図2は、基板の回転状態を示す説明図である。各流体噴出ノズルからは、短い矢印で示されるように、流体(処理液や気体)が円周方向に沿って斜め上方に噴射される。すなわち、処理液を用いて基板を処理する場合には、液体噴出ノズル列24a〜24cから処理液を噴出させる。また、気体を用いて基板を処理する場合には、気体噴出ノズル列22a〜22cから気体を噴出させる。また、6組の噴出ノズル列22a〜22c,24a〜24cを同時に用いて、処理液と気体とを同時に噴出させることも可能である。基板Wは、処理液や気体の噴流によって噴流発生盤20の上方に浮上しつつ回転するので、基板Wの下面をほぼ均一に処理することができる。なお、処理液としては例えば現像液洗浄液を用いることができ、気体としては例えば窒素ガス等の乾燥用気体を用いることができる。

0018

このように、本発明では、噴流発生盤20から基板を浮上させた状態で、薬液処理洗浄処理乾燥処理など各種の基板処理を行うことができる。なお、気体供給路30と図示しない液体供給路とを共用し、使用される流体(処理液と気体)をバルブ31〜34で切り換えて、すべてのノズル列から同一の流体を噴出させるようにすることも可能である。

0019

図3は、噴流発生盤の変形例を示す平面図である。この噴流発生盤20’の各噴出ノズル22a’〜22c’,24a’〜24c’は、噴流発生盤20’の半径方向に伸びスリット状のノズルである。このような噴流発生盤20’を用いても、図1に示す噴流発生盤20とほぼ同様に、基板Wを浮上させつつ回転させることができる。

0020

図4は、図1に示す第1実施例の基板処理装置において、基板の搬入から処理の開始までの手順を示す説明図である。図4(A)では、基板搬送用ロボット(図示せず)のアーム100によって、基板Wが噴流発生盤20の上方に搬入される。次に、図4(B)に示すように、流体噴出ノズル(気体噴出ノズルまたは液体噴出ノズル)から流体の噴出が開始され、これによって基板Wが浮上する。このときは、アーム100がまだ基板Wの下方に存在するので、基板Wが高速で回転すると、アーム100と接触して基板Wに損傷を与える可能性がある。そこで、図4(B)の状態では、基板Wがあまり高速で回転しないように、流体の噴出速度噴出量)を比較的小さく設定することが好ましい。こうして基板Wが浮上した状態において、図4(C)に示すようにアーム100を退避させ、その後、流体の噴出によって基板Wを回転させながら処理を行う。なお、アーム100を退避させた後は、基板Wを所定の比較的大きな回転速度で回転させるように、流体の噴出速度(噴出量)を比較的大きくすることが好ましい。

0021

図5は、他の実施例の基板処理装置における基板の搬入から処理の開始までの手順を示す説明図である。この基板処理装置は、滑落防止ピン28a’〜28c’として、滑落防止機能のほかに、基板Wを下方から支持する機能(基板支持部)を有するものを採用している。図5(A)では、基板搬送用ロボットのアーム100によって基板Wが噴流発生盤20”の上方に搬入され、滑落防止ピン28a’〜28c’の上に基板Wが載置される。次に、図5(B)に示すようにアームを退避し、その後、図5(C)のように、流体噴出ノズル(気体噴出ノズルまたは液体噴出ノズル)からの流体の噴出を開始して、基板Wを浮上させる。

0022

このように、上記実施例では、基板Wを浮上させながら回転させて基板処理を実行するので、基板Wを載置して高速に回転させる回転台を用いる必要がないという利点がある。また、基板Wを浮上させるので、特に大サイズの基板を高速回転させる場合に発生する問題(例えば基板保持の困難性)を回避することができる。さらに、処理中に基板Wをしっかりと保持する必要がないので、基板Wの下面のほぼ全面にわたって均一な処理を行うことができるという利点がある。

0023

図6は、本発明の第2実施例の基板処理装置を示す概念図である。この基板処理装置は、図1に示す第1実施例の基板処理装置に、もう1つの噴流発生盤40と、この噴流発生盤40のための流体供給路50とを追加した構成を有している。追加された噴流発生盤40は、基板Wの上方に下向きで設けられている上方側噴流発生盤であり、流体を下向きに噴出する。

0024

図6の基板処理装置においても、基板Wの下側に設けられた第1の噴流発生盤20が斜め上方に向けて噴出する流体の噴流によって、基板Wを浮上させる。従って、基板Wが浮上しているときには、この第1の噴流発生盤20からの噴流によって発生する上向きの力が、第2の噴流発生盤40からの噴流によって発生する下向きの力と、基板Wの重さとの和に等しい状態にある。このような基板の浮上状態を実現するためには、例えば、第1と第2の噴流発生盤20,40のための流体供給路30,50にそれぞれ流量調節弁を設けておき、これらの流量調節弁でそれぞれの流量を制御するようにすればよい。

0025

このように、基板Wの上方と下方に噴流発生盤20,40をそれぞれ設けるようにすれば、基板Wの両面を同時に処理することができるという利点がある。

0026

ところで、基板Wを浮上させつつ回転させるために使用されている噴流には、基板Wの位置ずれに対する復元力が存在する。図7は、基板の位置ずれに対して復元力が働く様子を示す説明図である。

0027

図7(A−1),(A−2)は、基板Wが傾いたときに、基板Wを噴流発生盤と平行にするような復元力FBが働く様子を示している。例えば図7(A−1)のように噴流発生盤20に対して基板Wが傾いた場合には、基板Wと噴流発生盤20の間隙が比較的狭い部分(図中の左側の部分)では噴流の圧力が比較的高くなり、逆に、間隙が比較的広い部分では噴流の圧力が比較的高くなる。この結果、基板Wと噴流発生盤20の間隙が一定になるように復元力FBが働く。これは、図7(A−2)の場合も同様である。

0028

図7(B−1),(B−2)は、基板Wの位置が横方向にずれたときに、基板Wを噴流発生盤の中心に向かって戻す復元力FLが働く様子を示している。例えば図7(B−1)のように基板Wの中心位置が噴流発生盤20の中心から横方向にずれた場合には、噴流発生盤20の端部よりも内側に入った基板Wの端部(図中の右側の端部)の近傍を流れる流体によって、基板Wを外側に吸引する吸引力FLが発生する。この吸引力FLは、基板Wを噴流発生盤20の中心に向かって戻す復元力として機能する。これは、図7(B−2)の場合も同様である。

0029

これらの復元力FB,FLの作用によって、基板Wが噴流発生盤のほぼ中央位置に、かつ、ほぼ水平に保たれる。従って、これらの復元力が十分に大きい場合には、図1に示したような滑落防止ピン28a〜28cを省略することが可能である。なお、滑落防止ピン28a〜28cを省略すれば、滑落防止ピン28a〜28cと基板Wとの摩擦によってパーティクル微粒子)が発生することを防止できる。従って、このようなパーティクルによって基板Wが汚染されることがないという利点がある。

0030

なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

0031

(1)上記実施例においては、流体噴出ノズルを噴流発生盤20の半径方向に並ぶように配置していたが、この代わりに、流体噴出ノズルを噴流発生盤の表面に分散させて配置してもよい。但し、この場合にも、それぞれ回転対称な位置に流体噴流ノズルを設けるようにすれば、基板Wの浮上と回転の双方をうまく実現することができるという利点がある。

0032

(2)噴流発生盤20は略円形の平面形状を有している必要は無く、矩形形状等の他の形状を有していてもよい。但し、この場合にも、少なくとも基板に対向する略円形の表面領域内に複数の流体噴流ノズルを設けておくことが好ましい。

0033

(3)上記実施例では、基板の浮上と回転とを同じノズルを用いて行っていたが、基板浮上用のノズルと基板回転用のノズルとを別個に設けるようにしてもよい。例えば、上記各実施例のような斜めに向けて流体を噴出するノズルの他に、ほぼ鉛直方向に流体を噴出する基板浮上用のノズルを設けるようにしてもよい。なお、基板浮上用のノズルは、1種類の気体(例えば窒素ガス)のみを噴出できればよい。

図面の簡単な説明

0034

図1本発明の第1実施例の基板処理装置を示す概念図。
図2基板の回転状態を示す説明図。
図3噴流発生盤20’の変形例を示す平面図。
図4第1実施例の基板処理装置において、基板の搬入から処理の開始までの手順を示す説明図。
図5第1実施例の滑落防止ピンを変形した基板処理装置において、基板の搬入から処理の開始までの手順を示す説明図。
図6本発明の第2実施例の基板処理装置を示す概念図。
図7基板の位置ずれに対して復元力が働く様子を示した説明図。

--

0035

20…噴流発生盤
22a〜22c…気体噴出ノズル列
24a〜24c…液体噴出ノズル列
26…気体通路
28a〜28c…滑落防止ピン
30…気体供給路
31〜34…バルブ
40…噴流発生盤
50…流体供給路
100…アーム

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