JP2005277211A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理液配管25を保持した揺動アーム19の先端部に処理液吐出部15が保持されている。処理液吐出部15は、処理液配管25の先端部分41で形成したアップ・ダウン流路45と、このアップ・ダウン流路45の出口に結合したノズルヘッド42とを有している。アップ・ダウン流路45は、第1ダウン流路46と、アップ流路47と、第2ダウン流路48とを有している。処理液配管25への処理液の供給を停止すると、アップ流路47と第2ダウン流路48との境界部55で処理液が分離し、第2ダウン流路48側の微量の処理液のみがノズルヘッド42から落下する。
【選択図】 図2
Description
枚葉型の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に対して処理液を供給する処理液ノズルとを備えている。たとえば、処理液ノズルとしては、一定の位置に吐出部が固定された固定ノズルや、スピンチャックに保持された基板に沿って揺動する揺動アームの先端付近に吐出部を保持し、揺動アームの揺動によって処理液供給位置を基板上でスキャンさせるスキャン型ノズルなどが用いられる。
吐出部1は、水平部2と、この水平部2から垂下した垂下部3とを有し、この垂下部3の下端が処理液吐出口4となっている。
処理液バルブ6を閉じて処理液10の供給を停止するときには、吸引バルブ8が開かれ、処理液バルブ6よりも吐出部1側の処理液が吸引される。
したがって、処理液の吐出停止のタイミングを正確に規定することができず、基板の処理が不良になったり、基板毎に処理にばらつきが生じたりするおそれがある。
また、スキャン型ノズルの場合には、スピンチャックの側方のプリディスペンスポッドにおいてプリディスペンスが行われ、その後に、揺動アームの揺動によって吐出部が基板上に導かれる。この場合に、プリディスペンス直後の吐出部から処理液がぼた落ちすれば、処理液による処理開始のタイミングを正確に規定することができない。より具体的には、吐出部が処理開始位置に達するまでに、基板上への処理液のぼた落ちが生じ、基板に対する処理が不良になるおそれがある。
前記アップ・ダウン流路形成部材は、処理液を供給する処理液配管の先端部分(41)で構成してもよい。つまり、処理液配管の先端部分を整形することによって、アップ・ダウン流路を形成するようにしてもよい。また、アップ・ダウン流路形成部材は、内部にアップ・ダウン流路を形成した加工品(たとえばブロック状の部品)で構成してもよい。さらに、前記アップ・ダウン流路は、処理液配管の先端に結合されるノズルヘッド内に形成されてもよい。
たとえば、処理液として薬液を基板に供給する場合に、基板に対する薬液の供給を停止した後、処理液流路の内壁に付着した微量の薬液液滴が基板上に落下しても大きな問題はない。なぜなら、薬液処理後には純水等のリンス液によるリンス処理が行われるのが通常だからである。これに対して、基板に対する薬液処理の開始直前に処理液のプリディスペンスを行い、その後に、基板に対して処理液を供給するときは、処理液流路の内壁に付着した薬液の液滴が基板上に落下することは、基板面内における処理の均一性を損なうので、回避することが好ましい。このような場合に、この発明の構成を採用することによって、処理液による基板処理の開始直前における処理液の落下を確実に抑制または防止でき、基板の処理品質を向上できる。
アップ・ダウン流路は、環状ループ形状の流路で構成できるほか、上方に凸の略半円弧形状のループ形状の流路で構成してもよく、また、上下に波打ったジグザグ形状の流路(たとえば、上に凸の略半円弧形状の第1ループ部と、下に凸の略半円弧形状の第2ループ部とを有するもの。)によって構成することもできる。環状のループ形状の流路には、少ないスペースでアップ・ダウン流路を形成することができるという利点がある。
この構成では、スキャン型ノズルに、この発明が適用され、揺動アームの先端部に保持された処理液吐出部からの処理液のぼた落ちを防止できる。
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説明するための概念図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の円形の基板Wをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック11と、このスピンチャック11を回転駆動する回転駆動機構12と、スピンチャック11に保持されている基板Wの表面に処理液を吐出する処理液吐出部15と、この処理液吐出部を保持する吐出部保持機構16と、処理液吐出部15に対して処理液を供給する処理液供給機構17とを備えている。
スピンチャック11の側方には、基板Wの処理に先立ち、処理液吐出部15から処理液をプリディスペンスするためのプリディスペンスポッド38が配置されている。このプリディスペンスポッド38は、処理液吐出部15からプリディスペンスされる処理液を受けて、排液配管39へと導くようになっている。処理液のプリディスペンスを行うことにより、処理液配管25内に非温度調節状態の処理液が存在していれば、これを予め排出し尽くした後に、適切に温度調節された処理液を処理開始当初から基板Wに供給することができる。
揺動アーム19は、初期状態において、処理液吐出部15をプリディスペンスポッド38上に配置した退避位置にある。この状態で、処理液バルブ28が一定時間だけ開かれることにより、処理液バルブ28よりも上流側の処理液が処理液配管25を介して処理液吐出部15へと導かれ、処理液配管25内は温度調節された状態の処理液で満たされる。
図2は、処理液吐出部15の構成を拡大して示す図である。揺動アーム19には処理液配管25が固定されており、この処理液配管25の先端部分41と、処理液配管25の先端に結合されたノズルヘッド42とによって、処理液吐出部15が形成されている。処理液配管の先端部分41は、この実施形態では、環状ループ形状のアップ・ダウン流路45を形成している。
以上のように、この実施形態によれば、処理液バルブ28を閉じて処理液の供給を停止した後には、アップ・ダウン流路45の境界部55から下流側に残る微量の処理液が落下するのみであり、処理液の粘性がひくく、その表面張力が弱い場合であっても、処理液吐出口42aからの処理液の落下を速やかに停止させることができる。しかも、ノズルヘッド42には、処理液配管25の内壁に付着した液滴65を受ける液滴受け部62が設けられているから、処理液の供給停止後に基板W上に液滴が不用意に落下することも併せて防止することができる。このようにして、処理液の供給停止後に長時間に渡って処理液が基板W上にぼた落ちするような不具合を抑制または防止できる。また、アップ・ダウン流路45の境界部55よりも下流側の処理液が落下する時間を見越して処理液バルブ28の閉成タイミングを定めておけば、基板Wに対する処理液供給停止のタイミングをさらに正確に規定することができる。
図4(A)には、上述のような環状ループ形状のアップ・ダウン流路45が示されている。
図4(B)には、図4(A)の環状ループ形状のアップ・ダウン流路を展開して、上下のジグザグのループ形状としたアップ・ダウン流路70が示されている。このアップ・ダウン流路70は、揺動アーム19に保持された処理液配管25の水平部分から下方に向かう第1ダウン流路71と、この第1ダウン流路の下端に連設され、上方に向かうアップ流路72と、このアップ流路72の上端に連設され、再び下方に向かってノズルヘッド42へと連なる第2ダウン流路73とを有している。第1ダウン流路71およびアップ流路72の連設部分は下に凸の半円弧形状をなすループを形成しており、アップ流路72と第2ダウン流路73との連設部分は上に凸の半円弧形状のループを形成している。
図4(B)のアップ・ダウン流路70は、図4(A)のアップ・ダウン流路45に比較して、流路の横幅Hが広いため、図4(A)のアップ・ダウン流路45に比較して水平方向により多くのスペースを確保する必要がある。
図5は、アップ・ダウン流路の他の構成例を説明するための図解的な断面図である。この構成例では、内部にアップ・ダウン流路90を形成したブロック状の流路形成部品96が用いられている。アップ・ダウン流路90は、上下にジグザグの流路となっており、処理液配管25の先端に結合される第1ダウン流路91と、この第1ダウン流路91の下端に結合され上方に向かうアップ流路92と、このアップ流路92の上端に結合され、下方へと向かう第2ダウン流路93とを有している。流路形成部品96の下面には、第2ダウン流路93の出口93aに整合するように上述のノズルヘッド42とほぼ同様なノズルヘッド42Aが取り付けられている。このノズルヘッド42Aは、第2ダウン流路93の出口93aよりも小径の処理液流路61を有し、この処理液流路61の上端の周縁部に第2ダウン流路93の内壁に付着した液滴を受ける環状溝からなる液滴受け部62を有している。
また、上記の実施形態では、ノズルヘッドとアップ・ダウン流路とが別の部材で構成される例について説明したが、ノズルヘッド内にアップ・ダウン流路を形成して、アップ・ダウン流路形成部材とノズルヘッドとを一体化してもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
12 回転駆動機構
13 純水ノズル
15 処理液吐出部
16 吐出部保持機構
17 処理液供給機構
18 回動軸
19 揺動アーム
20 揺動駆動機構
21 保持部
22 着液点の軌跡
25 処理液配管
26 処理液タンク
27 ポンプ
28 処理液バルブ
29 流量計
30 温度調節器
31 リターン配管
32 吸引配管
33 吸引バルブ
34 吸引装置
38 プリディスペンスポッド
39 排液配管
41 処理液配管の先端部分
42 ノズルヘッド
42a 処理液吐出口
42A ノズルヘッド
45 アップ・ダウン流路
46 第1ダウン流路
47 アップ流路
48 第2ダウン流路
49 直線流路部
51 ブラケット
52 取り付け部
53 取り付け板
54 ボルト
55 境界部
60 配管取り付け部
61 処理液流路
62 液滴受け部
65 液滴
70 アップ・ダウン流路
71 第1ダウン流路
72 アップ流路
73 第2ダウン流路
75 境界部
80 アップ・ダウン流路
81 アップ流路
82 ダウン流路
85 境界部
90 アップ・ダウン流路
91 第1ダウン流路
92 アップ流路
93 第2ダウン流路
93a 出口
95 境界部
96 流路形成部品
H アップ・ダウン流路の横幅
V アップ・ダウン流路の高さ
W 基板
Claims (4)
- 基板をほぼ水平に保持する基板保持機構と、
処理液吐出口を有し、前記基板保持機構に保持された基板上に前記処理液吐出口から処理液を吐出する処理液吐出部と、
この処理液吐出部を保持する吐出部保持機構と、
この吐出部保持機構に保持された前記処理液吐出部に処理液を供給する処理液供給機構と、
前記処理液吐出部に設けられ、前記処理液供給機構から供給された処理液を一旦上方に導いた後に下方に導くアップ・ダウン流路を形成するアップ・ダウン流路形成部材とを含むことを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理液吐出部は、前記アップ・ダウン流路の出口に結合され、前記処理液吐出口を有するノズルヘッドを備えており、
このノズルヘッドは、前記アップ・ダウン流路の内壁から落下する液滴を受ける液滴受け部を有していることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。 - 前記アップ・ダウン流路形成部材は、環状ループ形状の流路によって前記アップ・ダウン流路を形成しているものであることを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
- 前記吐出部保持機構は、前記基板保持機構に保持された基板の上方でほぼ水平に揺動される揺動アームを備え、この揺動アームの先端部に前記処理液吐出部を保持するものであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。
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