JP2002184739A

JP2002184739A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2002184739A
Application number: JP2000381261A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kitazawa; 裕之北澤
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP3717399B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の処理空間の雰囲気制御を行っている場合
にも、処理ノズルにより処理が行える処理装置を提供す
る。【解決手段】基板処理装置２は、基板Ｗを回転支持板２
１上に保持し、上部回転板４１との間に基板Ｗを挟んで
形成された処理空間Ｓで回転処理する。超音波洗浄機構
２００は、接離機構２０１と支持アーム２０２とその先
端の超音波洗浄ノズル２０３、２０３より構成される。
上部回転板４１の開口４１ａから遮蔽板４５１が退去し
た後、超音波洗浄ノズル２０３、２０３が進入して基板
Ｗの表面を超音波洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示器用のガ
ラス基板や半導体ウェハなどの基板を水平面内で回転さ
せながら薬液処理、洗浄処理や乾燥処理などの所要の処
理を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置として、例
えば特開平９−３３０９０４号公報に開示された装置を
図６を参照して説明する。この基板処理装置は、半導体
ウェハなどの基板Ｗを水平面内で回転させながら、基板
Ｗの表裏面に薬液処理、洗浄処理、乾燥処理をその順に
施す装置である。この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿
勢で保持する回転支持板１を備えている。回転支持板１
１０は平面視で円形状の平板であって、その上面に基板
Ｗの外周縁に係合して基板Ｗを支持する複数個の駆動ピ
ン１１１が立設されている。

【０００３】回転支持板１１０の回転中心部に開口１１
０ａがあり、この開口１１０ａに筒軸１１２が連結固定
されている。この筒軸１１２はベルト機構１１３を介し
てモータ１１４に連結されている。筒軸１１２の中心に
沿って液ノズル１１５が配設されており、この液ノズル
１１５の先端が基板Ｗの下面中心部に臨んでいる。液ノ
ズル１１５は薬液供給源および洗浄液供給源に選択的に
接続されるようになっている。また、筒軸１１２と液ノ
ズル１１５との間隙は窒素ガスなどの不活性ガス供給源
に連通接続されている。

【０００４】基板Ｗを挟んで回転支持板１１０に平行に
対向するように上部回転板１１６が配設されている。こ
の上部回転板１１６も回転支持板１１０と同様に平面視
で円形状の平板である。回転支持板１１０と同様に、上
部回転板１１６の回転中心部に開口１１６ａがあり、こ
の開口１１６ａに筒軸１１７が連結固定されている。こ
の筒軸１１７はモータ１１８の出力軸に連結されてい
る。筒軸１１７の中心に沿って液ノズル１１９が配設さ
れており、この液ノズル１１９の先端が基板Ｗの上面中
心部に臨んでいる。液ノズル１１５の場合と同様に、液
ノズル１１９も薬液供給源および洗浄液供給源に選択的
に接続されており、また、筒軸１１７と液ノズル１１９
との間隙は不活性ガス供給源に連通接続されている。

【０００５】そして、上下に平行に配置された回転支持
板１１０と上部回転板１１６を囲むように処理室を形成
するカップ１２０が配設されており、このカップ１２０
の底部に排気管１２１が連通接続されている。このカッ
プ１２０の内壁面は、処理中に、回転される基板Wから
飛散される薬液および洗浄液を受け止めて排気管１２１
に案内する。

【０００６】以上のように構成された基板処理装置にお
いては、次にように基板処理が行われる。まず、上部回
転板１１６が上方に退避した状態で、回転支持板１１０
に基板Ｗが載置される。この基板Ｗは駆動ピン１１１に
よって支持される。続いて、上部回転板１１６が回転支
持板１１０に対向する位置（図６の状態）にまで下降す
る。この状態でモータ１１４および１１８が始動して、
回転支持板１１０および上部回転板１１６をそれぞれ同
期して回転する。回転支持板１１０の回転に伴って、そ
の回転力が駆動ピン１１１を介して基板Ｗに伝達され、
基板Ｗも回転支持板１１０および上部回転板１１６と同
期して回転する。基板Ｗの回転数が所定値に達すると、
上下の開口１１０ａ、１１６ａから不活性ガスを導入し
ながら、上下の液ノズル１１９、１１５から薬液および
洗浄液をその順に供給して、基板Ｗの表裏面の処理を行
う。基板Ｗの薬液処理および洗浄処理が終わると、基板
Ｗを回転させながら不活性ガスだけを導入して、基板Ｗ
の乾燥処理を行う。

【０００７】このように薬液処理から乾燥処理までの
間、回転支持板１１０と上部回転板１１６とで区画され
た偏平な処理空間Ｓ内で基板Ｗが処理される。基板Ｗに
供給された薬液や洗浄液は不活性ガスとともに、回転支
持板１１０および上部回転板１１６の回転による遠心力
によって外方に追いやられて処理空間Ｓの外周端から排
出され、カップ１２０の底部に連通する排気管１２１か
ら排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。液ノズル１１５、１１９による薬液処理および洗
浄処理以外に専用の処理ノズル、例えば超音波洗浄ノズ
ルを配置して基板Ｗに超音波洗浄を行えるようにするに
は、上部回転板１１６を退去させる必要があった。

【０００９】すなわち、上部回転板１１６を退去させた
基板Wの上部空間に超音波洗浄ノズルを移動させて処理
を行う。そのため、基板Ｗの超音波洗浄中は処理空間Ｓ
の雰囲気制御が行えないという問題があった。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、複数の処理ノズルを装備
していても処理空間の雰囲気制御ができる処理装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明は、処理液が供給され
た基板を回転させながら、基板に所要の処理を施す基板
処理装置において、基板を略水平に保持する基板保持手
段と、基板を挟んで前記基板保持手段に対向して雰囲気
遮断する上部遮蔽機構と、前記上部遮蔽機構の前記基板
に臨んだ開口で、独立して接離移動して雰囲気遮断する
補助遮断機構と、前記補助遮断機構が基板より離間した
時に、前記上部遮断機構の開口より進入して、基板処理
面に作用する処理ノズルと、を具備したことを特徴とす
る基板処理装置である。

【００１２】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、前記処理ノズルは、基板処理
面を走査して処理を行うスキャンノズルであることを特
徴とする。

【００１３】本発明の作用は次のとおりである。請求項
１に係る発明の基板処理装置においては、基板は水平に
保持されその上部が上部遮蔽機構で雰囲気制御されなが
ら処理が行われる。上部遮蔽機構にはその開口に臨んで
補助遮蔽機構を有する。処理ノズルで基板処理を行う場
合は、補助遮蔽機構が開口より離間し、その開口より処
理ノズルが進入する。その結果、基板に処理ノズルが作
用する時、基板は上部遮蔽機構により雰囲気遮断された
ままで処理が行える。

【００１４】請求項２記載の発明は、処理ノズルが例え
ば、基板を走査するスキャンノズルである。すなわち、
スキャンノズルが上部遮蔽機構の開口より進入して基板
を処理する。その結果、スキャンノズルにより処理にお
いても、基板は上部遮蔽機構で雰囲気制御しながら処理
が行われる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。＜第１実施例＞本発明の実施の形態を、基板の一例とし
て液晶表示器用のガラス基板の処理に用いられる基板処
理装置を例に採って図面を参照して説明する。ただし、
本発明は、ガラス基板の処理に限らず、半導体ウェハな
どの各種の基板の処理にも適用することができる。ま
た、本発明が適用できる基板処理は、薬液処理、洗浄処
理、および乾燥処理を同じ装置内で連続して行うものだ
けに限らず、単一の処理を行うものや、薬液処理、洗浄
処理、および乾燥処理を同じ装置内で連続して行うもの
などにも適用可能である。

【００１６】図１は、本発明の一実施形態としての基板
処理装置が配置された基板処理システムの構成を示す概
略斜視図である。この基板処理システム１では、一方の
端部にＬＣＤ用ガラス基板Ｗ（以下、単に基板Ｗとい
う）を基板処理装置２に搬入出する移載装置３が配置さ
れる。この移載装置３の、一端に基板Ｗを収容する複数
のカセット４が載置可能に構成されたカセットステーシ
ョン５が設けられており、このカセットステーション５
の側方には、カセット４から処理工程前の一枚ずつ基板
Ｗを取出しと共に、処理工程後の基板Ｗをカセット４内
に１枚ずつ収容する搬送アーム６を備えた基板搬送装置
７とが備えられている。

【００１７】カセットステーション５の載置部８は、基
板Ｗを２５枚収納したカセット４を複数個載置できる構
成になっている。基板搬送装置７は、水平、昇降（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）方向に移動自在でると共に、かつ鉛直軸を中心
に回転（θ方向）できるように構成されている。

【００１８】次に基板処理装置２の構成について説明す
る。図２は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構
成を示す縦断面図である。この基板処理装置２は、矩形
状の基板Ｗを処理するのに、基板を保持する回転支持部
２０、それらを回転する駆動部３０、回転支持部２０の
上側で処理空間Ｓを形成し遮蔽する上部遮蔽部４０、上
部遮蔽部４０の昇降部５０、基板Ｗから振り切られる液
体を回収するカップ部６０、基板Wに超音波洗浄を洗浄
を行う超音波洗浄機構２００、それぞれの機構を収納す
るユニットハウジング７０を備えている。

【００１９】回転支持部２０は、上平面視でドーナツ状
の回転支持板２１に、基板Ｗを下面から支える支持ピン
２２と駆動ピン２３が立設されて構成されている。駆動
ピン２３は基板Wの４角部に対応して２個ずつ配置され
る。なお、図２では、図面が煩雑になることを避けるた
めに、２個の駆動ピン２３のみを示している。

【００２０】駆動ピン２３は、基板Ｗの外周端縁を下方
から支持する支持部２３ａと支持部２３ａに支持された
基板Ｗの外周端面に当接して基板Ｗの移動を規制する案
内立ち上がり面２３ｂとを備えている。基板Ｗは、この
回転支持板２１に水平姿勢で保持される。

【００２１】駆動部３０は、回転支持板２１の回転中心
の開口２４に連結して設けられている。そして、この開
口２４に連通するように、回転支持板２１の下面に接続
される筒軸３１と、この筒軸３１をベルト機構３２を介
して回転するモータ３３とから構成されている。このモ
ータ３３は本発明における駆動手段に相当し、筒軸３１
は駆動軸に相当する。モーター３３を駆動することによ
って、筒軸３１、回転支持板２１とともに、保持された
基板Ｗを鉛直方向の軸芯周りで回転させる。

【００２２】また、筒軸３１は中空を有する筒状の部材
で構成され、中心に沿って液ノズル３４が配設されてお
り、この液ノズル３４の先端が基板Ｗの下面中心部に臨
んでいる。そして上端部のノズル孔３４ａから基板Ｗの
下面の回転中心付近に処理液を供給できるように構成さ
れている。

【００２３】筒軸３１は回転支持板２１の開口２４に臨
んで延在し、回転支持板２１より上側に位置し排出口３
６が開口される。そして、排出口３６において、この液
ノズル３４の側面と筒軸３１内周面との間隙から大気圧
雰囲気からのエアーが吐出される。液ノズル３４の先端
部には断面Ｔ字状に形成され、平坦な上面の中央部に洗
浄液のノズル孔３４ａが開口される。

【００２４】液ノズル３４は、配管８０に連通接続され
ている。この配管８０の基端部は分岐されていて、一方
の分岐配管８０ａには薬液供給源８１が連通接続され、
他方の分岐配管８０ｂには純水供給源８２が連通接続さ
れている。各分岐配管８０ａ、８０ｂには開閉弁８３
ａ、８３ｂが設けられていて、これら開閉弁８３ａ、８
３ｂの開閉を切り換えることで、ノズル孔３４ａから薬
液と純水とを選択的に切り換えて供給できるようになっ
ている。

【００２５】また、気体供給路３５は、開閉弁８４ａが
設けられた配管８４を介して気体供給源８５に連通接続
されていて、気体供給路３５の上端部の吐出口３５ｃか
ら回転支持板２１と基板Ｗの下面との間の空間に、清浄
な空気や清浄な不活性ガス（窒素ガスなど）などの清浄
な気体を供給できるように構成されている。

【００２６】また、筒軸３１と液ノズル３４との間隙は
流量調整弁８６ａを介して配管８６が大気圧雰囲気に開
放されるよう構成されている。筒軸３１と液ノズル３４
との間隙は開口３６を介して大気圧雰囲気からのエアー
を排出される。この構成により、回転支持板２１が回転
するとその遠心力で処理空間Ｓ内のエアーは排出され、
回転中心に近いほど低圧状態となる。そのため、大気圧
雰囲気に開放されている筒軸３１内部はポンプ効果によ
りエアーを吸入する。その際、流量調整弁８６ａにより
吸引されるエアー量は後述するように処理空間Ｓ内の気
圧状態を所望の状態に設定するように調整される。

【００２７】モータ３３やベルト機構３２などは、この
基板処理装置２の底板としてのベース部材７１上に設け
られた円筒状のケーシング３７内に収容されている。こ
のケーシング３７が、筒軸３１の外周面に軸受け３８を
介して接続され、筒軸３１を覆おう状態となる。すなわ
ち、モータ３３から回転支持板２１に接続する直前まで
の筒軸３１の周囲をケーシング３７で覆い、これに伴い
筒軸３１に下方に取り付けられたモータ３３もカバーで
覆った状態とする。さらに、筒軸３１がケーシング３７
の箇所の気密性を高めるため、ケーシング３７から突き
出て回転支持板２１の下面を支持するでの筒軸３１の周
囲の雰囲気を、その周面に沿って設けられた略円形状の
シール部９０で密封する。

【００２８】上部遮蔽部４０は、以下に説明する本発明
の上部遮蔽機構を構成し、基板Ｗを挟んで回転支持板２
１に対向するように上部回転板４１が配設されている。
この上部回転板４１は基板Ｗの周縁領域を覆うリング状
を呈しており、中央部に大きな開口４１ａが開けられて
いる。そして開口４１ａの周囲は仕切壁４１ｂが円筒状
に立設されており、この仕切壁４１ｂ内に、開口４１ａ
を塞ぐように補助遮蔽機構４５と、基板Ｗの上面に純水
などの洗浄液を供給する液ノズル４３が、上下移動自在
に設けられている。

【００２９】そして、上部回転板４１は押えピン４４を
介して駆動ピン２３により支持され、回転支持板２１と
で挟まれた処理空間Ｓを構成している。駆動ピン２３
は、支持部２３ａが基板Ｗの周縁に対して点接触するこ
とで基板Ｗに不均一に応力がかかることを防止してい
る。押えピン４４は、逆凸形状を呈し、上部回転板４１
下面に固定して取り付けられている。

【００３０】上記の構成により、駆動ピン２３は押えピ
ン４４とで上下に分離可能に構成されている。上部回転
板４１がアームバー５５によって処理位置まで下降移動
されたときに、駆動ピン２３が押えピン４４に嵌合する
ことにより、上部回転板４１が回転支持板２１と一体回
転可能に回転支持板２１に支持されるようになってい
る。つまり、駆動ピン２３は、上部回転板４１を回転支
持板２１に着脱自在に支持する支持機構を兼ねている。
また、この押えピン４４が基板Ｗの浮き上がりを防止す
る。

【００３１】補助遮蔽機構４５は、図３に示すように円
板形状の遮蔽板４５１の中心開口４５２に液ノズル４３
が間隙４５２ａにより非接触に挿入配置されている。中
心開口４５２の上端にはプレート４５３が延設され、そ
の端部に昇降駆動手段４５４が連設される。昇降駆動機
構４５４は公知のシリンダー等により構成され、後述す
る接離機構４３０の支持アーム４３１に装着される。

【００３２】この構成により、回転支持板３１が回転す
るとその遠心力で処理空間Ｓ内のエアーは排出され、回
転中心に近いほど低圧状態となる。そのため、処理空間
Ｓは遮蔽板４５１と液ノズル４３との間隙４５２ａより
エアーを吸入する。その際、間隙４５２ａは吸引される
エアー（気流）の流れに抵抗を与えて、処理空間Ｓ内に
供給されるエアーの流量を制限する役目を担っている。
そして、エアー量は後述するように処理空間Ｓ内の気圧
状態を所望の状態に設定するように調整される。処理空
間Ｓは、基板Ｗを挟んで下部と上部に区画され、間隙４
５２ａにより上部に流入するエアー流量を規定すること
で上部の気圧を設定し、開口３６により下部に流入する
エアー流量を規定することで下部の気圧を設定する。こ
の基板Ｗの上部と下部の気圧の設定で基板Ｗの回転処理
中の浮き上がりや波打ちが抑制される。

【００３３】昇降部５０は、上部回転板４１の上面に上
方に張り出し設置されたＴ字状の係合部５１と、この係
合部５１の上部鍔部５１ａに連結された昇降駆動手段５
２とから構成されている。この昇降駆動手段５２はシリ
ンダー５３のロッド５４が伸縮することでアームバー５
５が昇降する。アームバー５５の下面には上述の係合部
５１に対向して門形アーム５６が配置され、係合部５１
の上部鍔部５１ａが係合される。この構成で門形アーム
５６が上部鍔部５１ａに当接して上下動することによ
り、回転支持板２１に支持される処理位置と、基板Ｗの
搬入・搬出を許容する上方の退避位置とにわたって上部
回転板４１が移動するようになっている。尚、図１で
は、２つの昇降駆動手段５２が開示されているが、上部
回転板２１の上面で等間隔に４つの係合部５１が配置さ
れ、それに対応して４つの昇降駆動手段５２が配置され
る。そして上部回転板４１の回転停止位置の制御によ
り、係合部５１と門形アーム５６が係合される。

【００３４】さらに、この昇降部５０と上部回転板４１
の上方は、例えばステンレス鋼板に多数の小孔を開け
た、いわゆるパンチングプレートであって、中心側に開
口が形成された流路抵抗部材５７が配置されている。こ
の流路抵抗部材５７は、その内周縁には仕切壁５７ａが
下方に延在して構成され、仕切壁５７ａは仕切壁４１ｂ
の外周面に近接している。流路抵抗部材５７の外周縁は
ユニットハウジング７０に接続される。そして、この流
路抵抗部材５７が装置２内の上部を略閉塞し２分するこ
とで、後述する排気構造を介した排気に伴う負圧に応じ
て、引き込まれるエアー（気流）に流れを与えて、処理
空間Ｓから排出されるミストを含んだエアーが飛散する
ことを制限する役目を担っている。

【００３５】なお、流路抵抗部材５７は本実施例のよう
なパンチングプレートに限らず、例えば複数枚の板材を
鉛直方向に傾斜させて近接配置したものであってもよ
く、好ましくは、このような板材の傾斜角度を変えるこ
とにより、流路抵抗を可変するようにしてもよい。

【００３６】流路抵抗部材５７の上面には図３に示すよ
うに液ノズル４３の接離機構４３０と、上部遮蔽部４０
を挟んで対角線上に超音波洗浄機構２００が配置され
る。液ノズル４３は、支持アーム４３１に支持され、支
持アーム４３１は接離機構４３０によって旋回及び昇降
される。この支持アーム４３１の昇降によって、基板Ｗ
に対して液ノズル４３が接離され、旋回によって上部遮
蔽部４０の中心位置（図２の状態）と側部の待機位置
（図３の状態）との間で旋回するように構成されてい
る。このような接離動を実現する接離機構４３０は、螺
軸などを用いた機構や、あるいは、エアシリンダなどで
構成されている。この時、補助遮蔽機構４５も同時に昇
降および旋回を行うが、遮蔽板４５１は昇降駆動手段４
５４により独立して液ノズル４３に沿って昇降される。

【００３７】液ノズル４３の中空部には、液供給管４３
２が貫通され、その下端部から回転支持板２１に保持さ
れた基板Ｗの上面の回転中心付近に処理液を供給できる
ように構成されている。液供給管４３２は配管８７に連
通接続されている。この配管８７の基端部は分岐されて
いて、一方の分岐配管８７ａには薬液供給源８１が連通
接続され、他方の分岐配管８７ｂには純水供給源８２が
連通接続されている。各分岐配管８７ａ、８７ｂには開
閉弁８８ａ、８８ｂが設けられていて、

【００３８】また、液ノズル４３の内周面と液供給管４
３２の外周面との間の隙間は、気体供給路４３３となっ
ている。この気体供給路４３３は、開閉弁８９ａが設け
られた配管８９を介して気体供給源８５に連通接続され
ていて、気体供給路４３３の下端部から上部回転板４１
と基板Ｗの上面との間の空間に清浄な気体を供給できる
ように構成されている。この気体供給路３５とガス貯溜
部３５ａ、導管３５ｂ、吐出口３５ｃ、配管８４、開閉
弁８４ａおよび気体供給源８５が本発明の不活性ガス噴
出手段に相当する。

【００３９】超音波洗浄機構２００は、図３に示すよう
に、接離機構２０１と、接離機構２０１の側部から延設
される支持アーム２０２と、支持アーム２０２の先端に
２個の著音波洗浄ノズル２０３が支持される。この構成
により支持アーム２０２は接離機構２０１によって接離
機構２０１の回動中心２０４を中心に旋回及び昇降され
る。この支持アーム４３１の昇降によって、基板Ｗに対
して超音波洗浄ノズル２０３が接離され、旋回によって
上部遮蔽部４０の中心位置（図３の状態）と側部の待機
位置（図２の状態）との間で旋回するように構成されて
いる。

【００４０】さらに、支持アーム２０２の先端の超音波
洗浄ノズル２０３を保持する保持片２０２ａはその大き
さが上部回転板４１の開口４１ａの直径より少し短尺に
形成され、開口４１ａより進入してた状態で支持アーム
２０２が開口４１ａの直径分の長さ旋回することで、保
持片２０２ａが基板Ｗの表面に対向した状態で超音波洗
浄ノズル２０３を走査する。すなわち、この超音波洗浄
機構２００の構成が本発明のスキャンノズルに相当す
る。

【００４１】また、保持片２０２ａが基板Ｗと上部回転
板４１との間に進入するには、支持アーム２０２が開口
４１ａの仕切壁４１ｂに近接して旋回を停止すること
で、開口４１ａを保持片２０２ａが通過可能とする。そ
して、保持片２０２ａが支持アーム２０２の旋回方向に
直角に形成されることで、支持アーム２０２が基板Ｗの
回転中心Ｐから仕切壁４１ｂまで旋回することで、保持
片２０２ａの先端は基板Ｗの回転軌跡Ｗ１まで移動する
ことができる。その結果、保持片２０２ａに装着される
超音波洗浄ノズル２０３が基板Ｗの半径方向を走査し
て、基板Ｗが回転することで、基板Ｗ全面を洗浄する。

【００４２】図２に戻って、カップ部６０は、回転支持
板２１と上部回転板４１との外周端の間隙である排出口
に臨んで開口したリング状の排気カップ６１が配設さ
れ、以下の排気構造を含む。この排気カップ６１は、回
転支持板２１の下方に延設し、回転支持板２１の回転軸
（本実施例では筒軸３１）と平行して配置される排気管
６２に繋がり、この排気管６２を介して装置外の排気手
段に連通している。また、排気カップ６１の底部外周側
には、エアーとともに排出された処理液を排出するため
の排液管６３が連通接続されている。符号６４は、この
排気カップ６１を上下動する昇降駆動手段である。

【００４３】ユニットハウジング７０は、ベース部材７
１上にカップ部６０を囲む大きさの枠体７２と、この枠
体７２に基板搬入出口７３を形成される。この構成によ
り、昇降駆動手段５２が昇降すると上部回転板４１が上
昇し、同時に昇降駆動手段６４が昇降すると排気カップ
６１が下降しする。それに伴い回転支持板２１が枠体７
２の搬入口７３に臨むことにより装置２に基板Ｗを外部
から搬入可能となる。

【００４４】図４は、本装置の制御系の構成を示すブロ
ック図であり、回転支持板２１を回転制御するためのモ
ータ３３と、薬液供給源８１と純水供給源８２と気体供
給源８５からの薬液、純水、気体の供給制御をするため
の開閉弁８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８８ａ、８８ｂ、８
９ａと、上部回転板４１の昇降制御をするための昇降部
５０と、液ノズル４３と補助遮蔽機構４５の旋回及び接
離制御をするための接離機構４３０と、遮蔽板４５１を
昇降制御するための昇降駆動手段４５４と、超音波洗浄
ノズル２０３を旋回及び接離制御をするための接離機構
２０１とを制御するための構成が示されている。制御部
３００には、基板Ｗに応じた洗浄条件が、洗浄プログラ
ム（レシピーとも呼ばれれる）として予め制御部３００
に格納されており、各基板Ｗごとの洗浄プログラムに準
じて前記各部が制御されている。なお、制御部３００に
は、さらに洗浄プログラムの作成・変更や、複数の洗浄
プログラムの中から所望のものを選択するために用いる
指示部３０１が接続されている。

【００４５】次に、以上のような構成を有する装置の動
作を図５（ａ）ないし図５（ｄ）を参照して説明する。
図５（ａ）は基板Ｗの薬液処理状態を示し、図５（ｂ）
は洗浄処理の状態、図５（ｃ）は超音波洗浄の状態、図
５（ｄ）は乾燥処理の状態を示している。なお、一例と
して、基板Ｗは表裏面をエッチングして洗浄する処理を
施すことを目的としているものとして説明する。

【００４６】処理工程の全体の流れについて以下に概説
する。まず、所定の基板Ｗに応じた洗浄プログラムを指
示部３０１から選択して実行する。そうすると、制御部
３００は基板Ｗが本実施例装置２に搬入されるとき、上
部回転板４１および液ノズル４３は上方の退避位置にす
る。上部回転板４１が退避位置にある状態で、駆動ピン
２３と押えピン４４は上下に分離されており、回転支持
板２１上には駆動ピン２３だけがある。こうして、上部
回転板４１と回転支持板２１との間に、基板Ｗの搬入経
路が確保される。基板搬入出口７３を介して基板搬送装
置７で搬送されてきた基板Ｗは、駆動ピン２３によって
受け持ち支持される。基板搬送装置７の搬送アーム６が
処理装置２内に入り込み、駆動ピン２３の上に未処理の
基板Ｗをおき、その後、処理装置２外に退避する。

【００４７】次いで、この状態で、接離機構４３０を制
御し、液ノズル４３を旋回し、開口部４１ａの上方から
下降させ基板Ｗ表面上に配置する。液ノズル３４、４３
のから薬液を基板Ｗの下面に供給して本発明の薬液処理
過程を開始する。すなわち、開閉弁８３ａ、８８ａを開
成することにより、液ノズル３４、４３から洗浄用薬液
としてのエッチング液を吐出させる。なお、遮蔽板４５
１は昇降駆動手段４５４を伸縮して上方に位置させる。

【００４８】さらに、制御部３００は、駆動制御信号を
与え、モータ３３を回転させる。これにより、筒軸３１
が回転され、回転支持板２１が一体的に回転することに
なる。したがって、回転支持板２１に保持されている基
板Ｗは、水平に保持された状態で回転されることにな
る。これにより、基板Ｗの表裏面の中央に向けてエッチ
ング液が至近距離から供給される。供給されたエッチン
グ液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力によって回転半径方
向外方側へと導かれるので、結果として、基板Ｗの表裏
面の全域に対して隈無く薬液洗浄を行うことができる。

【００４９】この薬液処理の際に、回転される基板Ｗの
周縁から振り切られて周囲に飛散する薬液は、排気カッ
プ６１で受け止められ、排液管６２に導かれ排液される
ことになる。また、この時、上部回転板４１と遮蔽板４
５１が基板Ｗより離間しているので、薬液が飛散して上
部回転板４１と遮蔽板４５１に付着することを防止す
る。

【００５０】なお、薬液供給源８１から基板Ｗに供給さ
れるエッチング液としては、たとえば、ＨＦ、ＢＨＦ
（希フッ酸）、Ｈ_３ＰＯ_４、ＨＮＯ_３、ＨＦ＋Ｈ_２Ｏ_２
（フッ酸過水）、Ｈ_３ＰＯ_４＋Ｈ_２Ｏ_２（リン酸過
水）、Ｈ_２ＳＯ_４＋Ｈ_２Ｏ_２（硫酸過水）、ＨＣｌ＋
Ｈ_２Ｏ_２（アンモニア過水）、Ｈ_３ＰＯ_４＋ＣＨ_３ＣＯ
ＯＨ＋ＨＮＯ_３、ヨウ素＋ヨウ化アンモニウム、しゅう
酸系やクエン酸系の有機酸、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル
・アンモニウム・ハイドロオキサイド）やコリンなどの
有機アルカリを例示することができる。

【００５１】また、基板Ｗから飛散され排気カップ６１
に当たった薬液の一部はミストとなって浮遊することに
なる。しかしながら、この装置では、回転支持板２１近
傍に浮遊するミストがケーシング３７との間を筒軸３１
へ移動したとしても、シール部９０により、そのミスト
が駆動部３０に侵入することが防止される。

【００５２】所定の薬液洗浄処理時間が経過すると、液
ノズル３４、４３からのエッチング液の供給を停止す
る。続いて、制御部３００は昇降部５０を制御して、図
５（ｂ）に示すように上部回転板４１を下降させる。こ
れにより、退避位置にあった上部回転板４１が処理位置
にまで下降移動することにより、上部回転板４１の押え
ピン４４が回転支持板２１の駆動ピン２３に嵌合連結さ
れる。この状態ので開閉弁８３ａを閉成して薬液処理過
程を終了するとともに、開閉弁８３ｂ、８８ｂを開成す
る。

【００５３】これにより、液ノズル３４、４３からは、
洗浄液として純水が、基板Ｗの上下面の中央に向けて供
給されることになる。よって、純水を基板Ｗの上下両面
に供給して基板Ｗに付着している薬液を純水で洗い落と
す洗浄処理過程を行う。こうして、薬液処理工程後の基
板Ｗの上下面に存在するエッチング液を洗い流すための
洗浄処理過程が行われる。なお、洗浄液としては、他
に、オゾン水、電解イオン水などであってもよい。

【００５４】さらに、駆動制御信号を与え、モータ３３
を回転させる。これにより、筒軸３１が回転され、筒軸
３１に固定されている回転支持板２１が中心を通る鉛直
軸芯まわりに回転することになる。回転支持板２１の回
転力は駆動ピン２３を介して基板Ｗに伝達されて、基板
Ｗが回転支持板２１とともに回転する。さらに、回転支
持板２１の回転力は押えピン４４を介して上部回転板４
１に伝達され、上部回転板４１も回転支持板２１ととも
に回転する。

【００５５】この洗浄処理過程の際に、回転される基板
Ｗの周縁から振り切られて周囲に飛散する廃液（薬液が
混ざった純水）の一部はミストとなって浮遊するが、基
板Ｗの上面から所定間隔隔てて配置された上部回転板２
１により、排気カップ６１の上部開口の中央部分が塞が
れているので、上部回転板２１と排気カップ６１の内壁
面との円環状の狭い隙間から気体が流入することにな
り、基板Ｗ及び回転支持板２１の周囲を流下して排気管
６２に流れる気体の流速は比較的速くなり、回転支持板
２１の下方空間で気体の対流が起き難くなる。従って、
洗浄液のミストが基板Ｗに再付着することと、上部回転
板４１の外側に飛散するのを抑制することができる。

【００５６】洗浄処理の時間が経過すると、図５（ｃ）
に示すように、制御部３００は、接離機構４３０を制御
して、液ノズル４３と遮蔽板４５１を待機位置に位置さ
せる。そして、超音波洗浄機構２００の接離機構２０１
を制御して保持片２０２ａを開口４１ａの範囲に位置す
るように支持アーム２０２を旋回する。次に、支持アー
ム２０２を下降して、保持片２０２ａを処理空間Ｓ内に
進入させる。保持片２０２ａが上部回転板４１と基板Ｗ
との間隙に位置すると、支持アーム２０２の下降を停止
する。

【００５７】次に、制御部３００は、２個の超音波洗浄
ノズル２０３、２０３から洗浄液を吐出しながら支持ア
ームを基板Ｗの半径間を往復移動する。所定回数、往復
移動を行った後、超音波洗浄ノズル２０３、２０３から
の洗浄液の吐出を停止して、支持アーム２０２を保持片
２０２ａが開口４１ａの中央付近まで移動させる。そし
て、接離機構２０１により支持アーム２０２を上昇さ
せ、上部回転板４１より上部に位置してから、待機位置
へ旋回させる。

【００５８】すなわち、この超音波洗浄機構２００によ
る洗浄を行う間、処理空間Ｓは基板Ｗの上面の大半が上
部回転板４１により遮蔽された状態のまま超音波洗浄が
行われる。よって、処理空間Ｓは雰囲気制御を行った状
態であり、基板Ｗ表面の全面に対して均一的に洗浄処理
が施される。

【００５９】洗浄液の供給が停止された後は、回転支持
板２１が高速回転駆動されることにより、基板Ｗに付着
した洗浄液が振り切られる。この乾燥工程の際、図５
（ｄ）に示すように、制御部３００は接離機構４３０を
制御して液ノズル４３と遮蔽板４５１を上部回転板４１
の開口４１ａに対向する位置まで旋回させる。そして、
昇降駆動手段４５４を伸長させて、遮蔽板４５１を基板
Ｗに近接するまで下降する。

【００６０】続いて、開閉弁８４ａ、８９ａを開成し、
気体供給路３５、４３３から基板Ｗの上下面に窒素ガス
を供給させる。これにより、処理空間Ｓの空気は、すみ
やかに窒素ガスに置換されるので、洗浄処理後の基板Ｗ
の上下面に不所望な酸化膜が成長することはない。基板
Ｗから振り切られた洗浄液のミストはエアーの流れに乗
って処理空間Ｓ内を半径方向外側に流動し、回転支持板
２１と上部回転板４１及び遮蔽板４５１の間隙から排出
される。この、乾燥開始と同時に、排気管６２、６２に
連通する装置外の排気手段が作動して排気カップ部６１
が排気される。そして、排出された洗浄液のミストを含
むエアーは排気カップ部６１および排気管６２、６２を
介して装置２外へ排出される

【００６１】また、回転支持板２１と上部回転板４１と
の間隙（処理空間Ｓ）は外周端側で絞られて、その上下
の間隔が回転中心側のそれよりも狭くなっているので、
外周からのエアーの排出量が規制される。これに合わせ
て、回転支持板２１側から基板Ｗとの処理空間Ｓである
下側空間内へポンプ効果により吸入されるエアーの量も
流量調整弁８６ａによって調整され、また、上部回転板
４１側から基板Ｗとの処理空間Ｓである上側空間内へ吸
入されるエアーの量は流路抵抗部材４２によって規制さ
れる。

【００６２】乾燥工程の終了後には、モータ３３の回転
を停止させ、さらに、上部回転板４１および液ノズル４
３と遮蔽板４５１が退避位置に戻されて、基板搬送装置
７によって処理済の基板Ｗが装置外へ搬出される。以
下、上述したと同様に未処理の基板Ｗが搬入されて処理
が繰り返し行われる。

【００６３】以上、上記実施例によれば、この基板処理
装置は、基板Ｗを上下の回転板で処理空間の雰囲気制御
を行いながら水平面内で回転させて、基板Ｗの表裏面に
処理を施す装置である。上部回転板にはその開口に臨ん
で補助遮蔽機構を有する。処理ノズルで基板処理を行う
場合は、補助遮蔽機構が開口より離間し、その開口より
処理ノズルが進入する。その結果、基板に処理ノズルが
作用する時、基板は上部回転板により雰囲気遮断された
ままで処理が行える。

【００６４】本発明は上述した実施例に限らず次のよう
に変形実施することができる。（１）気体供給路３５からの窒素ガスの噴射は、乾燥処
理に限らず、薬液処理時や洗浄処理時に各処理液の供給
中に平行して行ってもい。

【００６５】（２）さらに、上述の実施形態では、開口
４１ａから進入する処理ノズルとして超音波洗浄ノズル
２０３、２０３で構成したが、他の構成の処理ノズルで
あったもよい。例えば、洗浄ブラシを先端に装着し基板
Ｗ表面をスクラブ洗浄するブラシ処理ノズルであったも
本発明を適用できる。

【００６６】（３）さらに、上述の実施形態では、エッ
チング液を薬液処理として用いているが、剥離液を用い
た薬液処理に適用してもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
この基板処理装置は、半導体ウェハなどの基板Ｗを上下
の回転板で処理空間の雰囲気制御を行いながら水平面内
で回転させて、基板Ｗの表裏面に処理を施す装置であ
る。処理ノズルで基板処理を行う場合は、上部遮蔽機構
の開口より処理空間内に処理ノズルが進入する。その結
果、基板は上部遮蔽機構により雰囲気遮断されたままで
処理が行える。よって、基板の処理を全面にわたって斑
なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理システムの一実施例の概
略構成を示した斜視図である。

【図２】本発明に係る基板処理装置の一実施例の概略構
成を示した縦断面図である。

【図３】上部遮蔽機構とその周辺の構成を示す概略平面
図である。

【図４】本装置の制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】図５は基板Ｗの処理状態を説明する図で、
（ａ）は基板Ｗの薬液処理状態を示し、（ｂ）は洗浄処
理の状態、（ｃ）は超音波洗浄の状態、（ｄ）は乾燥処
理の状態を示している説明図である。

【図６】従来装置の概略構成を示した縦断面図である。

【符号の説明】

Ｗ基板Ｓ処理空間２基板処理装置２０回転支持部２１、１１０回転支持板３０駆動部４０上部遮蔽部４１、１１６上部回転板４５補助遮蔽機構３４、４３液ノズル４５１遮断板４５４昇降駆動機構２０１、４３０接離機構２００超音波洗浄機構２０３超音波洗浄ノズル３００制御部６０カップ部６１排気カップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０８Ｂ 3/02 Ｂ０８Ｂ 3/02 ＤＧ０２Ｆ 1/1333 ５００Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００Ｆターム(参考） 2H090 JB02 JC06 JC18 JC19 3B201 AA02 AA03 AB02 AB34 AB42 BB22 BB44 BB83 BB92 BB93 BB96 CC01 CD33 4F041 AA06 AB02 BA35 CA02 CA17 4F042 AA07 EB05 EB09 EB13 EB18 EB23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理液が供給された基板を回転させなが
ら、基板に所要の処理を施す基板処理装置において、基板を略水平に保持する基板保持手段と、基板を挟んで前記基板保持手段に対向して雰囲気遮断す
る上部遮蔽機構と、前記上部遮蔽機構の前記基板に臨んだ開口で、独立して
接離移動して雰囲気遮断する補助遮断機構と、前記補助遮断機構が基板より離間した時に、前記上部遮
断機構の開口より進入して、基板処理面に作用する処理
ノズルと、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記処理ノズルは、基板処理面を走査して処理を行うス
キャンノズルであることを特徴とする基板処理装置。