JP2001104860A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP2001104860A JP29078499A JP29078499A JP2001104860A JP 2001104860 A JP2001104860 A JP 2001104860A JP 29078499 A JP29078499 A JP 29078499A JP 29078499 A JP29078499 A JP 29078499A JP 2001104860 A JP2001104860 A JP 2001104860A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像処理等の基板処理において、処理液の物
性に影響を与えることなく、且つ基板を傷めることな
く、基板面上に均一に処理液を供給できる基板処理装置
を提供すること。 【解決手段】 基板の表面を処理液によって処理する基
板処理装置であって、基板１を水平に配置すると共に、
該基板１の上方に回転羽根２を対向して配置し、基板１
の面上に処理液を供給し、回転羽根２を処理液に非接触
状態を維持して回転させて気流６を発生させ、気流６に
より回転羽根２の下方で基板１の面上に内部に循環流を
有する処理液集団５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板の処理面を処理
液で処理する基板処理装置に関し、特に半導体製造工程
で基板に薄膜を形成するためのコーティングや基板表面
を薄く削るエッチングに好適な基板処理装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては基
板の処理面に種々の処理が行なわれる。例えば、レジス
トを均一に塗布し、露光後の現像を均一に処理するため
には、それぞれの処理液を基板面上に均一に供給するこ
とが必要となる。特に現像処理においては、露光パター
ンによって、基板単位面積当りの現像処理面積が、場所
によって大きく異なるため（現像面積の大きいところ
は、現像液の濃度が薄まりやすく、現像面積の小さいと
ころと濃度差が広まる）、均等に処理することが難しい
という問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、現像処理等の基板処理において、
処理液の物性に影響を与えることなく、且つ基板を傷め
ることなく、基板面上に均一に処理液を供給できる基板
処理装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、基板の表面を処理液によって
処理する基板処理装置であって、基板を水平に配置する
と共に、基板の上方に回転羽根を対向して配置し、基板
の面上に処理液を供給し、回転羽根を処理液に非接触状
態を維持して回転させて気流を発生させ、気流により基
板面上に内部循環流を有する処理液集団を形成すること
を特徴とする。
【０００５】上記のように基板に対向して配置された回
転羽根を処理液に非接触状態を維持して回転させること
により、気流が発生し、該気流により回転羽根下方の基
板面上に表面流れを有する処理液集団が形成され、この
表面流れにより該処理液集団内に循環流が起き、その結
果基板面上に処理液を均一に供給できる。更にこの循環
流で処理液は攪拌されるから、処理の進行に伴う処理液
内部の濃度差も解消でき濃度を均一化することができ
る。また、基板は静止状態で回転羽根は処理液に非接触
で回転するから、基板に何ら衝撃やストレスを与えるこ
とがなく、基板を損傷させる恐れはない。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の基板処理装置において、回転羽根の回転軸及び
該回転羽根を駆動するモータのロータは磁気軸受で支持
されることを特徴とする。
【０００７】上記のように回転羽根の回転軸及び該回転
羽根を駆動するモータのロータは磁気軸受で磁気浮上支
持されるから、摩擦による粉塵等により基板や処理空間
を汚染することがない。
【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の基板処理装置において、回転羽根を基板
に対して平行に移動させる移動手段を具備することを特
徴とする。
【０００９】上記のように回転羽根を基板に対して平行
に移動させる移動手段を具備するので、回転羽根を該移
動手段で移動させることにより、回転羽根の下方で基板
面上に形成される処理液集団も該回転羽根の移動に伴っ
て基板面上を移動するから、大きなサイズの基板でも全
面を均一に処理することができる。
【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２又は３に記載の基板処理装置において、回転羽根
は平面円板であることを特徴とする。
【００１１】上記のように回転羽根を平面円板とするこ
とにより、回転羽根の下方で基板面上に内部に循環流を
有する処理液集団が形成され易い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係る基板処理装
置の概略構成例を示す図である。図１において、１は半
導体ウエハ等の基板であり、該基板１は水平に配置され
ている。該基板１に対向して回転羽根２が配置され、該
回転羽根２はモータ４の回転軸３に取り付けられ回転さ
れるようになっている。
【００１３】上記構成の基板処理装置において、回転羽
根２を回転すると、図示するように、基板１の外周から
中心に向かい、中心部で上昇し、更に回転羽根２の外周
に向かって流れる気流６が発生する。この状態で基板１
の上面に処理液を供給すると、該処理液は気流６に誘導
され略円錐状の処理液集団５を形成する。
【００１４】この円錐状の処理液集団５には図２に示す
ように、気流６に誘引されて中心部に向かう渦状の表面
流れ７ができる。この表面流れ７により図３に示すよう
に、処理液集団５の内部に外周方向から中心部に向か
い、該中心部で下降し、更に基板１の上面で中心部から
外周に向かって流れる循環流８が発生する。この循環流
８により基板１の上面に均一に処理液が供給されると共
に、その攪拌作用により処理液は攪拌され処理の進行に
伴う処理液内部の濃度差も解消される。
【００１５】上記円錐状の処理液集団５の直径は、回転
羽根２と回転数、回転羽根２と基板１の距離によって任
意に制御が可能であり、処理液集団５を図４に示すよう
に、基板１の直径と同じ直径に形成することができる。
これにより、基板１の全面に均一に処理液を供給でき、
基板１の全面を均一に処理することができる。
【００１６】回転羽根２は、下面に翼状のブレードが並
んだ一般的な構造としても良いが、平面円板形状とする
ことにより、処理液集団５を図１乃至図３に示すように
誘導し易くなる。
【００１７】図５は回転羽根２を駆動するモータの構成
例を示す図である。図示するように、モータ４の回転軸
３と回転羽根２の回転軸は一体的に構成され、該回転軸
３にはロータ４−１が固定され、該ロータ４−１の外周
にステータ４−２が対向して配置されケーシング１１に
固定されている。また、回転軸３にはラジアル磁気軸受
１２、１３のロータ１２−１、１３−１が固定され、そ
の外周にステータ１２−２、１３−２が配置されケーシ
ング１１に固定されている。また、ケーシング１１には
ラジアル方向の間隙センサ１４、１５が取り付けられ、
そのターゲット１４−１、１５−１が回転軸３に固定さ
れている。
【００１８】回転軸３の上端にはアキシャル磁気軸受１
６の円板状のロータ１６−１が固定され、該ロータ１６
−１に対向してステータ１６−２、１６−２がケーシン
グに固定されている。また、ケーシング１１にはアキシ
ャル方向の間隙センサ１７が取り付けられロータ１６−
１の中心部にそのターゲット１７−１が固定されてい
る。
【００１９】回転軸３は上下２個のラジアル磁気軸受１
２、１３と１個のアキシャル磁気軸受１６により非接触
で磁気浮上支持されている。ラジアル方向の間隙センサ
１４、１５、アキシャル方向の間隙センサ１７の出力に
より、図示しない制御部はラジアル磁気軸受１２、１３
のステータ１２−２、１３−２及びアキシャル磁気軸受
１６のステータ１６−２に供給する励磁電流を制御し
て、回転軸３が所定の適正な位置になるように制御す
る。
【００２０】上記のように回転軸３をラジアル磁気軸受
１２、１３及びアキシャル磁気軸受１６で磁気浮上支持
するから、摩擦による粉塵等により基板１や処理空間を
汚染することがない。なお、図５に示す回転羽根２を駆
動するモータ４の構成例は一例であり、これに限定され
るものではなく、要は回転羽根の回転軸及びモータのロ
ータを磁気軸受により非接触で支持する構成であればよ
い。
【００２１】図６は本発明に係る基板処理装置の概略構
成例を示す図である。本基板処理装置は基板１のサイズ
が大きい場合に適用されるもので、回転羽根２を基板１
に対して平行に移動させる移動手段（図示せず）、即
ち、該移動手段で回転羽根２を矢印Ａ方向に基板１対し
て平行に移動できるようになっている。回転羽根２を矢
印Ａ方向に移動させることにより、それに伴って回転羽
根２の下方で基板１上面に形成される円錐状の処理液集
団５も矢印Ｂ方向に移動する。これにより、基板１のサ
イズが大きくても基板１の全面に処理液を均一に供給す
ることができる。従って、基板全面の均一処理が可能と
なる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
【００２３】請求項１に記載の発明によれば、基板に対
向して配置された回転羽根を処理液に非接触状態を維持
し回転させることにより、気流が発生し、該気流により
回転羽根下方の基板面上に表面流れを有する処理液集団
が形成され、この表面流れにより該処理液集団内に循環
流が起き、その結果基板面上に処理液を均一に供給でき
る。更にこの循環流で処理液は攪拌されるから、処理の
進行に伴う処理液内部の濃度差も解消でき濃度を均一化
することができる。また、基板は静止状態で回転羽根は
処理液に非接触で回転するから、基板に何ら衝撃やスト
レスを与えることがなく、基板を損傷させる恐れはな
い。
【００２４】また、請求項２に記載の発明によれば、回
転羽根の回転軸及び該回転羽根を駆動するモータのロー
タは磁気軸受で磁気浮上支持するから、摩擦による粉塵
等により基板や処理空間を汚染することがない。
【００２５】また、請求項３に記載の発明によれば、回
転羽根を基板に対して平行に移動させる移動手段を具備
するので、回転羽根を該移動手段で移動させることによ
り、回転羽根の下方で基板面上に形成される処理液集団
も該回転羽根の移動に伴って基板面上を移動するから、
大きなサイズの基板でも全面を均一に処理することがで
きる。
【００２６】また、請求項４に記載の発明によれば、回
転羽根は平面円板とすることにより、回転羽根の下方で
基板面上に内部に循環流を有する処理液集団が形成され
易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概略構成例を示す
図である。
【図２】本発明に係る基板処理装置で形成される処理液
集団の表面流れを説明するための図である。
【図３】本発明に係る基板処理装置で形成される処理液
集団の内部循環流を説明するための図である。
【図４】本発明に係る基板処理装置で基板サイズと同じ
サイズの処理液集団を形成した場合を示す図である。
【図５】本発明に係る基板処理装置のモータの構成例を
示す図である。
【図６】本発明に係る基板処理装置の概略構成例を示す
図である。
【符号の説明】 １ 基板 ２ 回転羽根 ３ 回転軸 ４ モータ ５ 処理液集団 ６ 気流 ７ 表面流れ ８ 循環流 １１ ケーシング １２ ラジアル磁気軸受 １３ ラジアル磁気軸受 １４ 間隙センサ １５ 間隙センサ １６ アキシャル磁気軸受 １７ 間隙センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の表面を処理液によって処理する基
    板処理装置であって、 前記基板を水平に配置すると共に、該基板の上方に回転
    羽根を対向して配置し、該基板の面上に処理液を供給
    し、前記回転羽根を該処理液に非接触状態を維持して回
    転させて気流を発生させ、該気流により該基板面上に内
    部循環流を有する処理液集団を形成することを特徴とす
    る基板処理装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
    て、 前記回転羽根の回転軸及び該回転羽根を駆動するモータ
    のロータは磁気軸受で支持されることを特徴とする基板
    処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の基板処理装置に
    おいて、 前記回転羽根を前記基板に対して平行に移動させる移動
    手段を具備することを特徴とする基板処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２又は３に記載の基板処理
    装置において、 前記回転羽根は平面円板であることを特徴とする基板処
    理装置。
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