JP2007287999A - Liquid processing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid processing device that can make a footprint small while effectively preventing a mist from re-adhering onto a substrate. <P>SOLUTION: The liquid processing device has a wafer holder 1 that holds a wafer W horizontal and is rotatable together with the wafer W, a rotational cup 3 that surrounds the wafer W held by the wafer holder 1 and is rotatable together with the wafer W, a surface processing liquid supply nozzle 4 that supplies a process liquid onto the surface of the wafer W, and an exhaust/drainage section 6 that exhausts the air and drains the liquid of the rotational cup 3, wherein the rotational cup 3 has a vertical wall member 31 for receiving the process liquid shaken off from the wafer W and exhausting pores 33 and 34 for exhausting the process liquid formed on the vertical wall member 31, the exhaust/drainage section 6 has a drainage cup 41 outside the vertical wall member 31 for receiving and draining the process liquid exhausted from the exhausting pores 33 and 34, and a liquid film 37 is centrifugally formed of the process liquid on an inner surface of the vertical wall member 31 while the rotational cup 3 is being rotated. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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行う液処理装置に関する。   The present invention relates to a liquid processing apparatus that performs predetermined liquid processing on a substrate such as a semiconductor wafer.

半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー(FPD)の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。   In a semiconductor device manufacturing process and a flat panel display (FPD) manufacturing process, a process of supplying a processing liquid to a semiconductor wafer or a glass substrate, which is a substrate to be processed, and performing liquid processing is frequently used. As such a process, for example, a cleaning process for removing particles or contamination attached to the substrate, a coating process of a photoresist solution or a developing solution in a photolithography process, and the like can be given.

このような液処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または表裏面に処理液を供給してウエハの表面または表裏面に液膜を形成して処理を行うものが知られている。   As such a liquid processing apparatus, a substrate such as a semiconductor wafer is held on a spin chuck, a processing liquid is supplied to the front surface or front and back surfaces of the wafer while the substrate is rotated, and a liquid film is applied to the front or back surface of the wafer. A device that forms a film and performs processing is known.

この種の装置では、通常、処理液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより処理液を外方に広げて液膜を形成し、処理液を離脱させることが一般的に行われている。そして、基板の外方へ振り切られた処理液を下方へ導くようにウエハの外側を囲繞するカップ等の部材を設け、ウエハから振り切られた処理液を速やかに排出するようにしている。しかし、このようにカップ等を設ける場合には、処理液がミストとして飛び散り、基板まで達してウォーターマークやパーティクル等の欠陥となるおそれがある。   In this type of apparatus, the processing liquid is usually supplied to the center of the wafer, and by rotating the substrate, the processing liquid is spread outward to form a liquid film, and the processing liquid is generally released. ing. A member such as a cup surrounding the outside of the wafer is provided so as to guide the processing liquid shaken off the substrate downward, so that the processing liquid shaken off from the wafer is quickly discharged. However, when a cup or the like is provided in this way, the processing liquid may scatter as mist and reach the substrate to cause defects such as watermarks and particles.

このようなことを防止可能な技術として、特許文献1には、基板を水平支持した状態で回転させる回転支持手段と一体に回転するように、基板から外周方向に飛散した処理液を受ける処理液受け部材を設け、処理液を受け、処理液を外方へ導いて回収するようにした技術が開示されている。この特許文献1において、処理液受け部材は、基板側から順に、水平ひさし部、処理液を外側下方に案内する傾斜案内部、処理液を水平外方へ案内する水平案内部、および垂直に立設する壁部を有し、処理液を狭い範囲に追い込んでミストが基板へ再付着することを防止しつつ処理受け部材の隅部に設けられた排液口を介して水平外方に排出させ、さらに処理液受け部材の外側に配置されたスペーサの内部を外方に延びる溝を介して排液される。
特開平8−1064号公報
As a technique capable of preventing such a problem, Patent Document 1 discloses a processing liquid that receives a processing liquid scattered in the outer peripheral direction from a substrate so as to rotate integrally with a rotation support unit that rotates the substrate while being horizontally supported. There is disclosed a technique in which a receiving member is provided to receive a processing liquid and guide the processing liquid to the outside for recovery. In this Patent Document 1, the processing liquid receiving member includes, in order from the substrate side, a horizontal eaves part, an inclined guide part that guides the processing liquid outward and downward, a horizontal guide part that guides the processing liquid horizontally outward, and a vertical standing part. It has a wall to be installed, and the process liquid is forced into a narrow area and discharged to the horizontal outside through the drain port provided at the corner of the process receiving member while preventing the mist from reattaching to the substrate. Furthermore, the liquid is drained through a groove extending outwardly inside the spacer disposed outside the processing liquid receiving member.
JP-A-8-1064

しかしながら、特許文献1においては、基板とともに回転する処理液受け部材が処理液を基板外方の狭い範囲に追い込むようにしているため、基板の外側のスペーサ部分が大きいものとなり、装置のフットプリントが大きいものとなってしまう。   However, in Patent Document 1, since the processing liquid receiving member that rotates together with the substrate drives the processing liquid into a narrow area outside the substrate, the spacer portion outside the substrate becomes large, and the footprint of the apparatus is reduced. It will be big.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板へのミストの再付着を有効に防止しつつ、フットプリントを小さくすることができる液処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid processing apparatus capable of reducing the footprint while effectively preventing re-adhesion of mist to the substrate.

上記課題を解決するため、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を受ける壁部と、前記壁部に形成された、基板から振り切られた処理液を排出する排出孔とを有し、前記排気・排液部は、前記壁部の外側に設けられ、前記排出孔から排出された処理液を受けて排液する排液カップを有し、前記壁部は、前記回転カップが基板とともに回転されている際に、遠心力によりその内面に基板から振り切られた処理液の液膜が形成されるように構成されていることを特徴とする液処理装置を提供する。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a substrate holding unit that holds a substrate horizontally and can rotate with the substrate, a rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit and can rotate with the substrate, A rotating mechanism that integrally rotates the rotating cup and the substrate holding unit; a liquid supply mechanism that supplies a processing liquid to the substrate;
An exhaust / drainage unit for exhausting and draining the rotary cup, the rotary cup receiving a processing liquid shaken off from the substrate, and being shaken off from the substrate formed on the wall. A discharge hole for discharging the treated liquid, and the exhaust / drain portion is provided outside the wall portion and has a drain cup for receiving and draining the treatment liquid discharged from the discharge hole. The wall portion is configured such that when the rotating cup is rotated together with the substrate, a liquid film of the processing liquid shaken off from the substrate is formed on the inner surface by centrifugal force. A liquid processing apparatus is provided.

また、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を受ける壁部と、前記壁部に形成された、基板から振り切られた処理液を排出する排出孔とを有し、前記排気・排液部は、前記壁部の外側に設けられ、前記排出孔から排出された処理液を受けて排液する排液カップを有し、前記壁部は、前記回転カップが基板とともに回転されている際に、遠心力によりその内面に基板から振り切られた処理液の液膜が形成されるように構成されていることを特徴とする液処理装置を提供する。   The present invention also includes a substrate holding unit that holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate, a rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit and can rotate with the substrate, the rotating cup, A rotating mechanism for integrally rotating the substrate holder, a surface liquid supplying mechanism for supplying a processing liquid to the surface of the substrate, a back surface liquid supplying mechanism for supplying a processing liquid to the back surface of the substrate, and exhaust and exhaust of the rotating cup. The rotary cup includes a wall portion that receives the processing liquid shaken off from the substrate, and a discharge that is formed on the wall portion and discharges the processing liquid shaken off from the substrate. And the exhaust / drainage part is provided outside the wall part, and has a drainage cup for receiving and draining the processing liquid discharged from the discharge hole, and the wall part is When the rotating cup is rotated together with the substrate To provide a liquid processing apparatus characterized by being configured such that the liquid film of the process liquid spun off from the substrate on its inner surface by the centrifugal force is formed.

上記本発明において、前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備することができる。   In the present invention, a guide member is further provided outside the substrate on the holding member so as to rotate together with the holding member and the rotary cup, and guides the processing liquid shaken off from the substrate to the outside of the substrate. be able to.

前記排気・排液部は、前記排液カップの外側に設けられ、前記回転カップ内の排気を行う排気カップをさらに有する構成とすることができる。また、前記壁部は、前記保持部材上の基板に対して垂直にかつ当該基板を囲繞するように設けられていてよく、前記回転カップは、前記壁部の上端から内方に向かって円環状に設けられた庇部材をさらに有する構成とすることができる。   The exhaust / drainage unit may further include an exhaust cup that is provided outside the drainage cup and exhausts the rotary cup. Further, the wall portion may be provided so as to be perpendicular to and surround the substrate on the holding member, and the rotating cup has an annular shape inward from the upper end of the wall portion. It can be set as the structure which further has the collar member provided in.

本発明によれば、基板の回転とともに回転する回転カップを設けたので、回転カップに遠心力が作用し、固定カップを設けたときのような処理液のミストのはね返りを防止することができる。また、回転カップを、基板から振り切られた処理液を受ける壁部と、前記壁部に形成された、基板から振り切られた処理液を排出する排出孔とを有する構成とし、排気・排液部を、前記壁部の外側に排出孔から排出された処理液を受けて排液する排液カップを設けた構成とし、前記壁部は、前記回転カップが基板とともに回転されている際に、遠心力によりその内面に基板から振り切られた処理液の液膜が形成されるように構成されているので、一旦排出孔から排出された排液が排液カップの壁部ではね返っても、液膜の存在により排出孔を通って回転カップ内へ戻ることを確実に阻止することができ、回転カップ内の基板に排液ミストが達するおそれがない。また、回転カップと排液カップとを近接させることができて排液カップを小型化することができる。したがって、基板へのミストの再付着を有効に防止しつつ、装置のフットプリントを小さくすることができる。   According to the present invention, since the rotating cup that rotates together with the rotation of the substrate is provided, centrifugal force acts on the rotating cup, and the rebound of the mist of the processing liquid as in the case where the fixed cup is provided can be prevented. In addition, the rotary cup is configured to have a wall portion that receives the processing liquid shaken off from the substrate, and a discharge hole that is formed in the wall portion and discharges the processing liquid shaken off from the substrate. Is provided with a drain cup for receiving and draining the processing liquid discharged from the discharge hole outside the wall, and the wall is centrifuged when the rotating cup is rotated together with the substrate. Since the liquid film of the processing liquid shaken off from the substrate is formed on the inner surface by the force, even if the liquid discharged from the discharge hole rebounds at the wall of the liquid discharge cup, the liquid film Therefore, it is possible to reliably prevent the liquid from returning to the rotary cup through the discharge hole, and there is no possibility that the drainage mist reaches the substrate in the rotary cup. Further, the rotating cup and the drainage cup can be brought close to each other, and the drainage cup can be reduced in size. Therefore, it is possible to reduce the footprint of the apparatus while effectively preventing the mist from reattaching to the substrate.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、本発明を半導体ウエハ(以下、単にウエハと記す)の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the present invention is applied to a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) will be described.

図1は本発明の第1の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図2はその平面図、図3は排気・排液部を拡大して示す断面図である。この液処理装置100は、被処理基板であるウエハWを回転可能に保持するウエハ保持部1と、このウエハ保持部1を回転させる回転モータ2と、ウエハ保持部1に保持されたウエハWを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部1とともに回転する回転カップ3と、ウエハWの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル4と、ウエハWの裏面に処理液を供給する裏面処理液供給ノズル5と、回転カップ3の周縁部に設けられた排気・排液部6とを有している。また、排気・排液部6の周囲およびウエハWの上方を覆うようにケーシング8が設けられている。ケーシング8の上部にはファン・フィルター・ユニット(FFU)9が設けられており、ウエハ保持部1に保持されたウエハWに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。   FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an exhaust / drainage portion. The liquid processing apparatus 100 includes a wafer holding unit 1 that rotatably holds a wafer W that is a substrate to be processed, a rotation motor 2 that rotates the wafer holding unit 1, and a wafer W held on the wafer holding unit 1. A rotating cup 3 that is provided so as to rotate together with the wafer holder 1, a surface treatment liquid supply nozzle 4 that supplies a treatment liquid to the surface of the wafer W, and a back surface treatment liquid that supplies the treatment liquid to the back surface of the wafer W It has a supply nozzle 5 and an exhaust / drainage part 6 provided at the peripheral edge of the rotary cup 3. A casing 8 is provided so as to cover the periphery of the exhaust / drainage unit 6 and the upper portion of the wafer W. A fan filter unit (FFU) 9 is provided on the upper portion of the casing 8 so that a downflow of clean air is supplied to the wafer W held by the wafer holder 1.

ウエハ保持部1は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート11と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸12とを有している。回転プレート11の中心部には、回転軸12内の孔12aに連通する円形の孔11aが形成されている。そして、孔12aおよび孔11a内を裏面処理液供給ノズル5が昇降可能となっている。図2に示すように、回転プレート11には、ウエハWの外縁を保持する保持部材13が等間隔で3つ設けられている。この保持部材13は、ウエハWが回転プレート11から少し浮いた状態で水平にウエハWを保持するようになっている。そして、この保持部材13は、ウエハWを保持する保持位置と後方に回動して保持を解除する解除位置との間で移動可能となっている。回転プレート11の端部近傍には中心側部分よりも外側部分のほうが低くなるように周回して傾斜部11bが形成されている。したがって、回転プレート11の端部が他の部分よりも薄く形成されている。   The wafer holding unit 1 includes a horizontally-rotating rotating plate 11 having a disk shape, and a cylindrical rotating shaft 12 connected to the center of the back surface and extending vertically downward. A circular hole 11 a that communicates with the hole 12 a in the rotating shaft 12 is formed at the center of the rotating plate 11. And the back surface treatment liquid supply nozzle 5 can be moved up and down in the holes 12a and 11a. As shown in FIG. 2, the rotary plate 11 is provided with three holding members 13 that hold the outer edge of the wafer W at equal intervals. The holding member 13 is configured to hold the wafer W horizontally with the wafer W slightly floating from the rotating plate 11. The holding member 13 is movable between a holding position that holds the wafer W and a release position that rotates backward to release the holding. In the vicinity of the end portion of the rotating plate 11, an inclined portion 11 b is formed by circling so that the outer portion is lower than the central portion. Therefore, the end portion of the rotating plate 11 is formed thinner than the other portions.

回転軸12の下端にはベルト14が巻き掛けられており、ベルト14はプーリー15にも巻き掛けられている。そして、プーリー15はモータ2により回転可能となっており、モータ2の回転によりプーリー15およびベルト14を介して回転軸12を回転するようになっている。   A belt 14 is wound around the lower end of the rotary shaft 12, and the belt 14 is also wound around a pulley 15. The pulley 15 can be rotated by the motor 2, and the rotation shaft 12 is rotated via the pulley 15 and the belt 14 by the rotation of the motor 2.

表面処理液供給ノズル4は、ノズルアーム16の先端部に保持されており、図示しない液供給チューブから処理液が供給され、その内部に設けられたノズル孔を介して処理液を吐出するようになっている。吐出する処理液としては、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、IPAのような乾燥溶媒等を挙げることができ、1種または2種以上の処理液を吐出可能となっている。ノズルアーム16は、図2に示すように軸17を中心として回動可能に設けられており、図示しない駆動機構により、ウエハW中心上の吐出位置とウエハWの外方の退避位置との間で移動可能となっている。なお、ノズルアーム16は上下動可能に設けられており、回動するときには上昇した状態となり、表面処理液供給ノズル4から処理液を吐出する際には、下降した状態となる。   The surface treatment liquid supply nozzle 4 is held at the tip of the nozzle arm 16 so that the treatment liquid is supplied from a liquid supply tube (not shown), and the treatment liquid is discharged through a nozzle hole provided therein. It has become. Examples of the processing liquid to be discharged include cleaning chemicals, rinsing liquids such as pure water, and dry solvents such as IPA. One type or two or more types of processing liquids can be discharged. As shown in FIG. 2, the nozzle arm 16 is provided so as to be rotatable about a shaft 17, and is driven between a discharge position on the center of the wafer W and a retreat position outside the wafer W by a drive mechanism (not shown). It is possible to move with. The nozzle arm 16 is provided so as to be movable up and down. When the nozzle arm 16 is rotated, the nozzle arm 16 is raised. When the treatment liquid is discharged from the surface treatment liquid supply nozzle 4, the nozzle arm 16 is lowered.

裏面処理液供給ノズル5には、内部にその長手方向に沿って延びるノズル孔5aが形成されている。そして、図示しない処理液チューブを介してノズル孔5aの下端から所定の処理液が供給され、その処理液がノズル孔5aを介してウエハWの裏面に吐出されるようになっている。吐出する処理液としては、上記表面処理液供給ノズル4と同様、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、IPAのような乾燥溶媒等を挙げることができ、1種または2種以上の処理液を吐出可能となっている。裏面処理液供給ノズル5はウエハ昇降部材としての機能を兼備しており、その上端部にはウエハWを支持するウエハ支持台18を有している。ウエハ支持台18の上面には、ウエハWを支持するための3本のウエハ支持ピン19(2本のみ図示)を有している。そして、裏面処理液供給ノズル5の下端には接続部材20を介してシリンダ機構21が接続されており、このシリンダ機構21によって裏面処理液供給ノズル5を昇降させることによりウエハWを昇降させてウエハWのローディングおよびアンローディングが行われる。   The backside treatment liquid supply nozzle 5 has a nozzle hole 5a extending along the longitudinal direction thereof. A predetermined processing liquid is supplied from the lower end of the nozzle hole 5a through a processing liquid tube (not shown), and the processing liquid is discharged to the back surface of the wafer W through the nozzle hole 5a. Examples of the treatment liquid to be discharged include cleaning chemicals, rinsing liquids such as pure water, and dry solvents such as IPA, as with the surface treatment liquid supply nozzle 4. The liquid can be discharged. The back surface treatment liquid supply nozzle 5 also has a function as a wafer lifting member, and has a wafer support 18 for supporting the wafer W at the upper end thereof. On the upper surface of the wafer support 18, there are three wafer support pins 19 (only two are shown) for supporting the wafer W. A cylinder mechanism 21 is connected to the lower end of the back surface processing liquid supply nozzle 5 via a connecting member 20. The back surface processing liquid supply nozzle 5 is moved up and down by the cylinder mechanism 21 to move the wafer W up and down. W loading and unloading are performed.

回転カップ3は、図3に示すように、回転プレート11の端部から上方に延びて垂直壁を形成するように基板の周囲に設けられた円筒状の垂直壁部材31と、垂直壁部材31の上端から内方に延びる円環状の庇部材32とを有している。   As shown in FIG. 3, the rotary cup 3 includes a cylindrical vertical wall member 31 provided around the substrate so as to extend upward from the end of the rotary plate 11 to form a vertical wall, and a vertical wall member 31. And an annular flange member 32 extending inwardly from the upper end of the ring.

垂直壁部材31には、その内側から外側へ貫通し、処理液を排出する排出孔33および34が上下に、かつ、それぞれ周方向に沿って複数形成されている。また、垂直壁部材31の排出孔33と34との間のウエハWとほぼ同じ高さの位置には、内端がウエハWの周縁近傍まで至る円環状かつ板状をなす案内部材35が設けられている。排出孔33はその下面が案内部材35の表面に接するように設けられ、排出孔34はその下面が回転プレート11の表面に接するように設けられている。   The vertical wall member 31 is formed with a plurality of discharge holes 33 and 34 that penetrate from the inside to the outside and discharge the processing liquid vertically and along the circumferential direction. Further, an annular and plate-shaped guide member 35 whose inner end reaches the vicinity of the periphery of the wafer W is provided at a position substantially the same height as the wafer W between the discharge holes 33 and 34 of the vertical wall member 31. It has been. The discharge hole 33 is provided such that the lower surface thereof is in contact with the surface of the guide member 35, and the discharge hole 34 is provided so that the lower surface thereof is in contact with the surface of the rotating plate 11.

排気・排液部6は、図3の拡大図にも示すように、回転カップ3における垂直壁部材31の排出孔33、34から排出された排液を受ける環状をなす排液カップ41と、排液カップ41を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ42を備えている。   As shown in the enlarged view of FIG. 3, the exhaust / drainage unit 6 includes an annular drainage cup 41 that receives the drainage discharged from the discharge holes 33 and 34 of the vertical wall member 31 in the rotary cup 3, and An annular exhaust cup 42 is provided so as to surround the drain cup 41.

排液カップ41は、その外壁が回転カップ3の垂直壁部材31に比較的近接するように設けられており、また、その底部には、1箇所に排液口43が設けられていて、その排液口43には排液管44が接続されている。排液管44の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ3から排液カップ41に集められた排液が排液口43、排液管44を介して速やかに排出され、廃棄または回収される。なお、排液口43は複数箇所設けられていてもよい。   The drainage cup 41 is provided so that its outer wall is relatively close to the vertical wall member 31 of the rotating cup 3, and a drainage port 43 is provided at one place on the bottom thereof. A drainage pipe 44 is connected to the drainage port 43. A suction mechanism (not shown) is provided on the downstream side of the drainage pipe 44, and the drainage collected from the rotary cup 3 to the drainage cup 41 is quickly discharged through the drainage port 43 and the drainage pipe 44. Discarded or recovered. Note that a plurality of drain ports 43 may be provided.

排気カップ42は、回転カップ3も囲繞し、その上壁42aは庇部材32の上方に位置している。そして、排気カップ42は、その上壁42aと庇部材32との間の開口部42bから気体を吸引して排気するようになっている。また、排気カップ42の下部には、排気口45が設けられており、排気口45には排気管46が接続されている。排気管46の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ3の周囲を排気することが可能となっている。排気口45は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。排気カップ42には、図3に示すように、その上壁に周方向に沿って複数の空気取入口47が設けられ、その内側壁には上下2段に周方向に沿って複数の空気取入口48が設けられている。空気取入口47は、排気カップ42の上方領域の雰囲気を吸引し、空気取入口48は回転プレート11の下方に存在する機構部の雰囲気を吸引し、滞留している処理液のガス化成分を除去することが可能となっている。このように排液カップ41の外側にそれを囲繞するように排気カップ42が設けられているので、排液カップ41から漏出したミストも確実に吸引することができ、処理液のミストが外部に拡散することが防止される。   The exhaust cup 42 also surrounds the rotary cup 3, and its upper wall 42 a is located above the flange member 32. The exhaust cup 42 sucks and exhausts gas from the opening 42b between the upper wall 42a and the flange member 32. In addition, an exhaust port 45 is provided below the exhaust cup 42, and an exhaust pipe 46 is connected to the exhaust port 45. A suction mechanism (not shown) is provided on the downstream side of the exhaust pipe 46 so that the periphery of the rotary cup 3 can be exhausted. A plurality of exhaust ports 45 are provided, and can be switched and used in accordance with the type of processing liquid. As shown in FIG. 3, the exhaust cup 42 is provided with a plurality of air intakes 47 along the circumferential direction on the upper wall thereof, and a plurality of air intakes along the circumferential direction in two upper and lower stages on the inner wall. An inlet 48 is provided. The air intake 47 sucks the atmosphere in the upper region of the exhaust cup 42, and the air intake 48 sucks the atmosphere of the mechanism part existing below the rotating plate 11, and removes the gasification component of the staying processing liquid. It can be removed. As described above, since the exhaust cup 42 is provided outside the drain cup 41 so as to surround it, the mist leaked from the drain cup 41 can also be surely sucked, and the mist of the processing liquid is discharged to the outside. It is prevented from spreading.

上記回転カップ3の垂直壁部材31の内側には、洗浄処理(液処理)中における回転カップ3およびウエハWの回転にともなって液膜37が形成される。すなわち、洗浄処理の際には、モータ2によりウエハ保持部材1および回転カップ3をウエハWとともに回転させて表面処理液供給ノズル4および裏面処理液供給ノズル5からウエハW表面および裏面の中心に処理液を供給するが、その際にウエハWの表面および裏面の処理液は、遠心力で広がり、さらにウエハWの周縁から振り切られる。この場合に、垂直壁部材31が設けられているのでウエハWから振り切られた処理液は、垂直壁部材31に当接するが、その際に処理液には遠心力が作用し、図4に示すように、垂直壁部材31ではね返らずに垂直壁部材31の内面の排出孔33,34の周囲に液膜37が形成されるようにすることができる。この液膜37により後述するように、ウエハWへのミストの再付着を防止することができる。   A liquid film 37 is formed inside the vertical wall member 31 of the rotary cup 3 as the rotary cup 3 and the wafer W rotate during the cleaning process (liquid process). That is, during the cleaning process, the wafer holding member 1 and the rotating cup 3 are rotated together with the wafer W by the motor 2 so that the process is performed from the surface treatment liquid supply nozzle 4 and the back surface treatment liquid supply nozzle 5 to the center of the front and back surfaces of the wafer W. At this time, the processing liquid on the front and back surfaces of the wafer W spreads by centrifugal force and is swung off from the periphery of the wafer W. In this case, since the vertical wall member 31 is provided, the processing liquid shaken off from the wafer W comes into contact with the vertical wall member 31. At that time, centrifugal force acts on the processing liquid, as shown in FIG. As described above, the liquid film 37 can be formed around the discharge holes 33 and 34 on the inner surface of the vertical wall member 31 without being rebounded by the vertical wall member 31. As will be described later, the liquid film 37 can prevent the mist from reattaching to the wafer W.

上記案内部材35は、その表裏面がウエハWの表裏面と略連続するように設けられている。このウエハW表面から振り切られた処理液は、略連続して設けられた案内部材35の表面に案内されて垂直壁部材31に達し、遠心力により孔33を通って、回転カップ3の外側へ排出されるようになっている。また、同様にウエハ保持部材1および回転カップ3をウエハWとともに回転させて裏面処理液供給ノズル5からウエハWの裏面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハWの裏面を広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。このウエハW裏面から振り切られた処理液は、ウエハWの裏面と略連続して設けられた案内部材35の裏面に案内されて垂直壁部材31に達し、遠心力により孔34を通って、回転カップ3の外側へ排出されるようになっている。また、案内部材35はこのようにウエハW表面および裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハWの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ外へ導くことができる。案内部材35のウエハWと隣接する部分の表裏面の高さはウエハWの表裏面の高さと同じであることが好ましい。なお、図2に示すように、案内部材35には、ウエハ保持部材13に対応する位置に、ウエハ保持部材13を避けるように切り欠き部36が設けられている。   The guide member 35 is provided such that the front and back surfaces thereof are substantially continuous with the front and back surfaces of the wafer W. The processing liquid shaken off from the surface of the wafer W is guided to the surface of the guide member 35 provided substantially continuously, reaches the vertical wall member 31, passes through the hole 33 by centrifugal force, and goes to the outside of the rotary cup 3. It is supposed to be discharged. Similarly, when the wafer holding member 1 and the rotating cup 3 are rotated together with the wafer W and the processing liquid is supplied from the back surface processing liquid supply nozzle 5 to the center of the back surface of the wafer W, the processing liquid is subjected to centrifugal force by the wafer W. Is spread from the periphery of the wafer W. The processing liquid shaken off from the back surface of the wafer W is guided by the back surface of the guide member 35 provided substantially continuously with the back surface of the wafer W, reaches the vertical wall member 31, and rotates through the hole 34 by centrifugal force. The liquid is discharged to the outside of the cup 3. Further, since the guide member 35 guides the processing liquid shaken off from the front surface and the back surface of the wafer W in this way, the processing liquid detached from the peripheral edge of the wafer W is difficult to be turbulent and rotates without misting the processing liquid. Can be led out of the cup. The height of the front and back surfaces of the portion adjacent to the wafer W of the guide member 35 is preferably the same as the height of the front and back surfaces of the wafer W. As shown in FIG. 2, the guide member 35 is provided with a notch 36 at a position corresponding to the wafer holding member 13 so as to avoid the wafer holding member 13.

次に、以上のように構成される液処理装置100の動作について図5を参照して説明する。まず、図5の(a)に示すように、裏面処理液供給ノズル5を上昇させた状態で、図示しない搬送アームからウエハ支持台18の支持ピン上にウエハWを受け渡す。次いで、図5の(b)に示すように、裏面処理液供給ノズル5を、ウエハWを保持部材13により保持可能な位置まで下降させ、保持部材13によりウエハWをチャッキングする。そして、図5の(c)に示すように、表面処理液供給ノズル4を退避位置からウエハWの中心上の吐出位置に移動させる。   Next, the operation of the liquid processing apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5A, the wafer W is delivered from the transfer arm (not shown) onto the support pins of the wafer support base 18 with the back surface treatment liquid supply nozzle 5 raised. Next, as shown in FIG. 5B, the back surface treatment liquid supply nozzle 5 is lowered to a position where the wafer W can be held by the holding member 13, and the wafer W is chucked by the holding member 13. Then, as shown in FIG. 5C, the surface treatment liquid supply nozzle 4 is moved from the retracted position to the ejection position on the center of the wafer W.

この状態で、図5の(d)に示すように、モータ2により保持部材1を回転カップ3およびウエハWとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル4および裏面処理液供給ノズル5から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。   In this state, as shown in FIG. 5 (d), the motor 2 rotates the holding member 1 together with the rotary cup 3 and the wafer W while performing predetermined processing from the surface treatment liquid supply nozzle 4 and the back surface treatment liquid supply nozzle 5. The liquid is supplied to perform the cleaning process.

この洗浄処理においては、ウエハWの表面および裏面に供給された処理液は、ウエハWの表面および裏面上で遠心力により外方へ広がり、さらにウエハWの周縁から振り切られる。この場合に、回転カップ3の垂直壁部材31が設けられているのでウエハWから振り切られた処理液は、垂直壁部材31に当接するが、回転カップ3は回転しているので、垂直壁部材31に当接した処理液には遠心力が作用し垂直壁部材31の排出孔33,34の周囲に液膜37を形成するから、固定壁の場合のように処理液がはね返ることがほとんどなく、垂直壁部材31ではね返った処理液がウエハW側に戻るといったことが実質的に生じない。   In this cleaning process, the processing liquid supplied to the front and back surfaces of the wafer W spreads outward by centrifugal force on the front and back surfaces of the wafer W, and is further shaken off from the periphery of the wafer W. In this case, since the vertical wall member 31 of the rotating cup 3 is provided, the processing liquid spun off from the wafer W comes into contact with the vertical wall member 31, but the rotating cup 3 is rotating, so that the vertical wall member is rotated. Since the centrifugal force acts on the processing liquid in contact with 31 and forms a liquid film 37 around the discharge holes 33 and 34 of the vertical wall member 31, the processing liquid hardly rebounds as in the case of the fixed wall. The processing liquid that rebounds from the vertical wall member 31 does not substantially return to the wafer W side.

液膜37を構成している処理液の一部は遠心力によって排出孔33および34から外方に排出されるが、処理液が供給されている間は液膜37は破壊されずに維持される。このため、排液カップ41の壁部ではね返った処理液のミストがたとえ排出孔33,34に入り込んだとしても、液膜37の存在により、回転カップ3内へのミストの侵入が阻止され、ウエハWへのミストの再付着が防止されるのである。処理液の供給が停止されると、液膜37として垂直壁部材31の排出孔33,34の周囲に溜まっていた処理液も排出孔33,34から排出され、回転カップ3内に処理液が存在しない状態とされる。
A part of the processing liquid constituting the liquid film 37 is discharged outward from the discharge holes 33 and 34 by centrifugal force, but the liquid film 37 is maintained without being broken while the processing liquid is supplied. The For this reason, even if the mist of the treatment liquid bounced off the wall of the drain cup 41 enters the discharge holes 33 and 34, the presence of the liquid film 37 prevents the mist from entering the rotary cup 3, This prevents the mist from reattaching to the wafer W. When the supply of the processing liquid is stopped, the processing liquid accumulated around the discharge holes 33 and 34 of the vertical wall member 31 as the liquid film 37 is also discharged from the discharge holes 33 and 34, and the processing liquid is put into the rotary cup 3. It is assumed that it does not exist.

このように回転カップ3の存在により、排液カップ41内でミストが発生してもミストがウエハWを汚染するおそれが実質的に存在しないため、排液カップ41は排液可能な程度の極小さいものでよく、ウエハWへのミストの再付着を有効に防止しつつ、装置のフットプリントを小さくすることができる。   Thus, even if mist is generated in the drain cup 41 due to the presence of the rotating cup 3, there is substantially no possibility that the mist will contaminate the wafer W. The footprint of the apparatus can be reduced while effectively preventing mist from reattaching to the wafer W.

また、表裏面がウエハWの表裏面と略連続するように案内部材35が設けられているので、遠心力でウエハWの表裏面において周縁から振り切られた処理液は層流状態で案内部材35の表裏面を案内されて垂直壁部材31に至り、排出孔33,34から外部に排出される。したがって、処理液がウエハWから振り切られた時点での処理液のミスト化を極めて効果的に抑制することができ、ウエハWへのミストの再付着を一層効果的に防止することができる。   Further, since the guide member 35 is provided so that the front and back surfaces are substantially continuous with the front and back surfaces of the wafer W, the processing liquid spun off from the periphery on the front and back surfaces of the wafer W by centrifugal force is in a laminar flow state. Are guided to the vertical wall member 31 and discharged to the outside through the discharge holes 33 and 34. Therefore, mist formation of the processing liquid at the time when the processing liquid is shaken off from the wafer W can be extremely effectively suppressed, and re-adhesion of the mist to the wafer W can be further effectively prevented.

さらに、排気カップ42が排液カップ41を囲繞するように設けられているので、処理液のミストが排液カップ41から漏出しても排気カップ42でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。   Further, since the exhaust cup 42 is provided so as to surround the drainage cup 41, even if the mist of the processing liquid leaks from the drainage cup 41, it can be trapped by the exhaust cup 42, and the processing liquid is discharged outside the apparatus. It is possible to prevent the mist from being scattered and having an adverse effect.

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可能である。例えば、乱流化によるミスト発生を防止するために案内部材を設けたが、必ずしも設ける必要はない。また、上記実施形態では、排気・排液部6において、回転カップ3からの排液を受ける排液カップ41の周囲を囲繞するように排気カップ42を設けたが、排気カップはこのようなものに限定されない。さらに、上記実施形態では、回転カップの壁部として垂直壁部材31を用いた例について示したが、これに限らず、例えば、図6に示すように、湾曲した壁部31′であってもよい。さらにまた、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う液処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面の洗浄処理を行う液処理装置であってもよく、また、液処理については洗浄処理に限らず、レジスト液塗布処理やその後の現像処理等、他の液処理であっても構わない。さらにまた、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置(LCD)用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。   The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, the guide member is provided to prevent the generation of mist due to turbulent flow, but it is not always necessary. In the above embodiment, the exhaust cup 42 is provided in the exhaust / drain section 6 so as to surround the drain cup 41 that receives the drain from the rotary cup 3. It is not limited to. Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the vertical wall member 31 is used as the wall portion of the rotating cup has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a curved wall portion 31 ′ as shown in FIG. Good. Furthermore, in the above-described embodiment, a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a wafer has been shown as an example, but the present invention is not limited thereto, and may be a liquid processing apparatus that performs surface cleaning processing. The liquid process is not limited to the cleaning process, and other liquid processes such as a resist liquid coating process and a subsequent development process may be used. Furthermore, in the above embodiment, the case where a semiconductor wafer is used as the substrate to be processed has been described. However, other substrates such as a flat panel display (FPD) substrate represented by a glass substrate for a liquid crystal display device (LCD) are used. Needless to say, this is applicable.

本発明は、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去するための洗浄装置に有効である。   The present invention is effective for a cleaning apparatus for removing particles and contamination adhering to a semiconductor wafer.

本発明の一実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る液処理装置を一部切り欠いて示す概略平面図。1 is a schematic plan view showing a liquid processing apparatus according to an embodiment of the present invention with a part cut away. 図1の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the exhaust_gas | exhaustion / drainage part of the liquid processing apparatus of FIG. ウエハから振り切られた処理液の状態を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the state of the process liquid shaken off from the wafer. 本発明の一実施形態に係る液処理装置の処理動作を説明するための図。The figure for demonstrating the processing operation of the liquid processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の液処理装置における回転カップの壁部の変形例を示す模式図。The schematic diagram which shows the modification of the wall part of the rotating cup in the liquid processing apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1;ウエハ保持部
2;回転モータ
3;回転カップ
4;表面処理液供給ノズル
5;裏面処理液供給ノズル
6;排気・排液部
8;ケーシング
9;FFU
11;回転プレート
12;回転軸
13;保持部材
31;垂直壁部材
32;庇部材
33,34;排出孔
35;案内部材
37;液膜
41;排液カップ
42;排気カップ
100;液処理装置
W;ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Wafer holding part 2; Rotary motor 3; Rotary cup 4; Surface treatment liquid supply nozzle 5; Back surface treatment liquid supply nozzle 6; Exhaust / drainage part 8; Casing 9;
11; Rotating plate 12; Rotating shaft 13; Holding member 31; Vertical wall member 32; Trap member 33, 34; Discharge hole 35; Guide member 37; Liquid film 41; Drain cup 42; Exhaust cup 100; ; Wafer

Claims (6)

基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板に処理液を供給する液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を受ける壁部と、前記壁部に形成された、基板から振り切られた処理液を排出する排出孔とを有し、
前記排気・排液部は、前記壁部の外側に設けられ、前記排出孔から排出された処理液を受けて排液する排液カップを有し、
前記壁部は、前記回転カップが基板とともに回転されている際に、遠心力によりその内面に基板から振り切られた処理液の液膜が形成されるように構成されていることを特徴とする液処理装置。
A substrate holding unit that holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate;
A rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit and is rotatable together with the substrate;
A rotation mechanism for integrally rotating the rotary cup and the substrate holding part;
A liquid supply mechanism for supplying a processing liquid to the substrate;
An exhaust / drainage unit for exhausting and draining the rotating cup;
The rotating cup has a wall portion that receives the processing liquid shaken off from the substrate, and a discharge hole that is formed on the wall portion and discharges the processing liquid shaken off from the substrate.
The exhaust / drainage part is provided outside the wall part, and has a drainage cup that receives and drains the processing liquid discharged from the discharge hole,
The wall is configured such that when the rotating cup is rotated together with the substrate, a liquid film of the processing liquid shaken off from the substrate is formed on the inner surface by centrifugal force. Processing equipment.
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、
基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を受ける壁部と、前記壁部に形成された、基板から振り切られた処理液を排出する排出孔とを有し、
前記排気・排液部は、前記壁部の外側に設けられ、前記排出孔から排出された処理液を受けて排液する排液カップを有し、
前記壁部は、前記回転カップが基板とともに回転されている際に、遠心力によりその内面に基板から振り切られた処理液の液膜が形成されるように構成されていることを特徴とする液処理装置。
A substrate holding unit that holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate;
A rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit and is rotatable together with the substrate;
A rotation mechanism for integrally rotating the rotary cup and the substrate holding part;
A surface liquid supply mechanism for supplying a treatment liquid to the surface of the substrate;
A back surface liquid supply mechanism for supplying a processing liquid to the back surface of the substrate;
An exhaust / drainage unit for exhausting and draining the rotating cup;
The rotating cup has a wall portion that receives the processing liquid shaken off from the substrate, and a discharge hole that is formed on the wall portion and discharges the processing liquid shaken off from the substrate.
The exhaust / drainage part is provided outside the wall part, and has a drainage cup that receives and drains the processing liquid discharged from the discharge hole,
The wall is configured such that when the rotating cup is rotated together with the substrate, a liquid film of the processing liquid shaken off from the substrate is formed on the inner surface by centrifugal force. Processing equipment.
前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備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。   A guide member is further provided outside the substrate on the holding member so as to rotate together with the holding member and the rotary cup, and guides the processing liquid shaken off from the substrate to the outside of the substrate. The liquid processing apparatus of Claim 1 or Claim 2. 前記排気・排液部は、前記排液カップの外側に設けられ、前記回転カップ内の排気を行う排気カップをさらに有す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。   The exhaust / drain portion is further provided with an exhaust cup that is provided outside the drain cup and exhausts the rotary cup. 4. Liquid processing equipment. 前記壁部は、前記保持部材上の基板に対して垂直にかつ当該基板を囲繞するように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液処理装置。   5. The liquid treatment according to claim 1, wherein the wall portion is provided so as to be perpendicular to and surround the substrate on the holding member. apparatus. 前記回転カップは、前記壁部の上端から内方に向かって円環状に設けられた庇部材をさらに有することを特徴とする請求項5に記載の液処理装置。   The liquid processing apparatus according to claim 5, wherein the rotating cup further includes a flange member provided in an annular shape inward from an upper end of the wall portion.
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