JP2010238780A - Substrate treatment apparatus and substrate treatment method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate treatment apparatus that can treat a substrate by a treatment liquid while holding an extremely thin liquid film of the treatment liquid on the upper surface of the substrate. <P>SOLUTION: An opposing rod 14 is arranged on the upper surface of a wafer W held by a spin chuck 2. The opposing rod 14 is supported by the supporting bracket of an arm 15 in a vertically movable manner. When the opposing rod 14 is made adjacent to the upper surface of the wafer W rotated by the spin chuck 2 and brought into contact with the liquid film of a chemical held by the upper surface of the wafer W, a lift force is given to the opposing rod 14 from the liquid film of the chemical and an estrangement direction force works on the opposing rod 14 in a vertically upward direction, so that the opposing rod 14 is relatively displaced in a vertically upward direction with respect to the supporting bracket of the arm 15. The opposing rod 14 is held at a position where the estrangement direction force is balanced with gravity working on the opposing rod 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に対して処理液を用いた処理を施すための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing processing using a processing liquid on a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. For example.

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、基板を水平な姿勢に保持して回転させるスピンチャックと、基板の表面(処理対象面)に処理液を供給するためのノズルとを備えている。基板は、その表面を上方に向けた状態でスピンチャックに保持される。そして、スピンチャックにより基板が回転されつつ、その基板の表面の中央部にノズルから処理液が供給される。基板の表面に供給された処理液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面上を中央部から周縁部に向けて拡がる。   In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a process using a processing liquid is performed on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display panel. For example, a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes a spin chuck that rotates while holding the substrate in a horizontal posture, and a nozzle for supplying a processing liquid to the surface (surface to be processed) of the substrate And. The substrate is held by the spin chuck with its surface facing upward. Then, while the substrate is rotated by the spin chuck, the processing liquid is supplied from the nozzle to the center of the surface of the substrate. The processing liquid supplied to the surface of the substrate receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate, and spreads on the surface of the substrate from the central portion toward the peripheral portion.

特開平8−78368号公報JP-A-8-78368

基板の上面の全域が処理液によって確実に覆われるようにするためには、基板に供給される処理液の流量をある程度多くしておかなければならない。そのため、1枚の処理に要する処理液量が多くなり、それに応じて処理コストが高くつく。
そこで、前記特許文献1に開示されている実施形態のように、基板の上面に処理液を供給する一方で、当該上面の全域を覆う対向板を基板上面に近接して対向配置させ、この対向部材と基板表面との間に、処理液の液膜を保持することが考えられる。この場合、液膜を形成している処理液が対向板および基板の間を伝って回転半径方向の外方に拡がる。これにより、基板の上面の全域に処理液が行き渡り、当該上面の全域で薄い処理液の液膜を保持することができる。
In order to ensure that the entire upper surface of the substrate is covered with the processing liquid, the flow rate of the processing liquid supplied to the substrate must be increased to some extent. Therefore, the amount of processing liquid required for processing one sheet increases, and the processing cost increases accordingly.
Therefore, as in the embodiment disclosed in Patent Document 1, while supplying the processing liquid to the upper surface of the substrate, a counter plate that covers the entire area of the upper surface is disposed to be opposed to the upper surface of the substrate. It is conceivable to hold a liquid film of the processing liquid between the member and the substrate surface. In this case, the processing liquid forming the liquid film spreads outward in the rotational radius direction through the counter plate and the substrate. As a result, the processing liquid spreads over the entire upper surface of the substrate, and a thin liquid film of the processing liquid can be held over the entire upper surface.

基板に供給される処理液の流量を抑制するためには、基板の上面に形成される処理液の液膜ができるだけ薄いことが望ましい。すなわち、対向板と基板の上面との間隔は、できるだけ微小であることが望ましい。
しかしながら、基板の回転時には基板が上下方向に振れるおそれがあるので、対向板を近接させるとしても、対向板と基板との間の間隔には限界値がある。すなわち、基板の上面に保持される処理液の液膜の厚みにも限界がある。具体的には、コンマ数ミリ台の間隙を維持しようとしても、基板が上下に振れることによって、その間隙を維持することができない。また、間隙が変化する結果として、対向板と基板上面との間の薄い液膜に破れが生じ、基板上面を覆った状態を維持できなくなるおそれがある。
In order to suppress the flow rate of the processing liquid supplied to the substrate, it is desirable that the liquid film of the processing liquid formed on the upper surface of the substrate is as thin as possible. That is, it is desirable that the distance between the counter plate and the upper surface of the substrate be as small as possible.
However, since the substrate may swing in the vertical direction when the substrate is rotated, there is a limit value for the distance between the opposing plate and the substrate even if the opposing plate is brought close to the substrate. That is, there is a limit to the thickness of the liquid film of the processing liquid held on the upper surface of the substrate. Specifically, even if an attempt is made to maintain a gap of several millimeters of commas, the gap cannot be maintained because the substrate swings up and down. Further, as a result of the change in the gap, the thin liquid film between the counter plate and the upper surface of the substrate may be broken, and the state where the upper surface of the substrate is covered may not be maintained.

そこで、この発明の目的は、基板の上面に処理液の薄い液膜を確実に保持することができ、これにより、処理液消費量を低減しつつ高品質な基板処理を実現できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of reliably holding a thin liquid film of a processing solution on the upper surface of a substrate, thereby realizing high-quality substrate processing while reducing processing liquid consumption. It is to provide a substrate processing method.

前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を水平姿勢に保持するための基板保持手段(2)と、前記基板保持手段に保持された基板を鉛直軸線まわりに回転させる回転手段(4)と、前記基板保持手段により保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給手段(3)と、前記基板保持手段により保持された基板の上面に形成される前記処理液の液膜に接して当該液膜から揚力を受け得るように当該上面から間隔(S)を隔てて対向配置される対向部材(14)と、前記対向部材を支持するための支持部材(20)と、前記対向部材を、鉛直方向に沿う相対変位が可能な状態で前記支持部材に保持させる対向部材保持機構(44)とを含む、基板処理装置(1;100)である。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate holding means (2) for holding the substrate (W) in a horizontal posture, and a substrate held by the substrate holding means around a vertical axis. Rotating means (4) for rotating, processing liquid supply means (3) for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate held by the substrate holding means, and an upper surface of the substrate held by the substrate holding means. A facing member (14) disposed to face the liquid film of the treatment liquid so as to receive lift from the liquid film with a distance (S) from the upper surface, and a support member for supporting the facing member (20) and a counter member holding mechanism (1; 100) including a counter member holding mechanism (44) that holds the counter member on the support member in a state in which the counter member can be relatively displaced along the vertical direction.

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、基板の上面に処理液が供給され、当該上面に処理液の液膜が形成される。この処理液の液膜は、基板の回転に伴って回転する。したがって、対向部材が処理液の液膜に接した状態では、対向部材は、当該液膜を形成する処理液の相対的な流れに接し、当該液膜を形成する処理液を押し退ける。その反作用として、対向部材は処理液の液膜から揚力、すなわち基板の上面から離反する方向の力(離反方向力)を受ける。
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
According to this invention, the processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and a liquid film of the processing liquid is formed on the upper surface. The liquid film of the processing liquid rotates as the substrate rotates. Therefore, in a state where the opposing member is in contact with the liquid film of the processing liquid, the opposing member is in contact with the relative flow of the processing liquid that forms the liquid film and pushes away the processing liquid that forms the liquid film. As the reaction, the opposing member receives lift from the liquid film of the processing liquid, that is, a force in a direction away from the upper surface of the substrate (separation direction force).

対向部材は支持部材に昇降可能に保持されている。処理液の液膜と対向部材との接触による離反方向力を受けて、対向部材は、支持部材に対して、上方に向けて相対変位しようとする。対向部材に作用する離反方向力、すなわち対向部材が処理液の液膜から受ける揚力は、対向部材が基板の上面に近づくほど大きくなる。したがって、対向部材に作用する重力などの基板の上面に接近する方向の力(接近方向力)と、対向部材に作用する離反方向力とが釣り合う位置に対向部材が保持される。このため、対向部材と基板の上面とを極めて微小な間隔を隔てて対向配置させることができる。しかも、基板の反り等の変形により、基板の上面が上下に振れれば、それに応じて対向部材も上下動するから、基板の上面と対向部材との間隙は、基板上面の上下変位によらずに保持される。そのため、当該間隙に処理液の液膜が確実に保持されるから、当該液膜によって基板の上面を確実に覆うことができる。したがって、基板の上面に処理液の薄い液膜を確実に保持することができるから、小流量で処理液を供給しつつ、基板の上面の広範囲に処理液を行き渡らせることができる。   The opposing member is held by the support member so as to be movable up and down. In response to the separation force caused by the contact between the liquid film of the processing liquid and the opposing member, the opposing member tends to be displaced upward relative to the support member. The separation direction force acting on the facing member, that is, the lift force that the facing member receives from the liquid film of the processing liquid increases as the facing member approaches the upper surface of the substrate. Therefore, the opposing member is held at a position where the force in the direction approaching the upper surface of the substrate such as gravity acting on the opposing member (approaching direction force) and the separation direction force acting on the opposing member are balanced. For this reason, the opposing member and the upper surface of the substrate can be opposed to each other with a very small interval. In addition, if the upper surface of the substrate swings up and down due to deformation of the substrate warp or the like, the opposing member also moves up and down accordingly, so the gap between the upper surface of the substrate and the opposing member does not depend on the vertical displacement of the upper surface of the substrate. Retained. Therefore, since the liquid film of the processing liquid is reliably held in the gap, the upper surface of the substrate can be reliably covered with the liquid film. Therefore, since a thin liquid film of the processing liquid can be reliably held on the upper surface of the substrate, the processing liquid can be spread over a wide area on the upper surface of the substrate while supplying the processing liquid at a small flow rate.

請求項2記載の発明は、前記対向部材保持機構が、前記支持部材と前記対向部材との間に介装された弾性体(45;101)を含む、請求項1記載の基板処理装置である。
この発明によれば、弾性体の変形によって、支持部材に対する対向部材の相対変位が許容される。そして、対向部材が支持部材に対して上方に向けて相対変位し、弾性体が変形すると、この弾性体の変形に伴う復元力が接近方向力となって対向部材に作用するようになる。このようにして、弾性体の使用により、対向部材保持機構の構成を簡単にすることができる。
The invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the facing member holding mechanism includes an elastic body (45; 101) interposed between the support member and the facing member. .
According to this invention, the relative displacement of the opposing member with respect to the support member is allowed by the deformation of the elastic body. When the opposing member is relatively displaced upward with respect to the support member and the elastic body is deformed, the restoring force accompanying the deformation of the elastic body becomes an approaching direction force and acts on the opposing member. Thus, the configuration of the opposing member holding mechanism can be simplified by using the elastic body.

弾性体としては、ベローズ、コイルばね、板ばねおよび皿ばねなどのばね部材を用いることができる。「ベローズ」とは、弾性的に伸縮可能な蛇腹状の筒体のことをいう。
請求項3記載の発明は、前記対向部材が、前記基板保持手段に保持された基板の回転半径方向に沿って延びる棒状の基板対向領域(43)を有している、請求項1または2記載の基板処理装置である。
As the elastic body, a spring member such as a bellows, a coil spring, a leaf spring, or a disc spring can be used. The “bellows” refers to a bellows-like cylindrical body that can be elastically expanded and contracted.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the facing member has a rod-shaped substrate facing region (43) extending along the rotational radius direction of the substrate held by the substrate holding means. This is a substrate processing apparatus.

この発明によれば、対向部材の基板対向領域が、基板回転半径方向に沿って延びている。一方、基板の上面に供給された処理液は、基板の回転に伴って、基板の回転方向に沿いつつも、基板の外方に向けて移動する。そのため、対向部材の基板対向領域の延びる方向は、処理液の流れの向きと交差しており、処理液の流れによって生じる力のベクトル成分のうち、対向部材の基板対向領域の延びる方向に直交する力のベクトル成分は、所定の値を有している(ゼロではない)。したがって、対向部材の長手方向の広範囲で、対向部材が処理液の液膜から揚力を受ける。これにより、対向部材に安定した離反方向力を作用させることができる。   According to this invention, the board | substrate opposing area | region of the opposing member is extended along the board | substrate rotation radial direction. On the other hand, the processing liquid supplied to the upper surface of the substrate moves toward the outside of the substrate along the rotation direction of the substrate as the substrate rotates. Therefore, the direction in which the substrate facing region of the counter member extends intersects with the direction of the flow of the processing liquid, and is orthogonal to the direction in which the substrate facing region of the counter member extends in the vector component of the force generated by the flow of the processing liquid. The force vector component has a predetermined value (not zero). Therefore, the opposing member receives lift from the liquid film of the processing liquid over a wide range in the longitudinal direction of the opposing member. Thereby, the stable separation direction force can be made to act on an opposing member.

請求項4記載の発明は、前記対向部材が、前記基板保持手段に保持された基板の回転中心から当該基板の周縁部まで延びる基板対向領域(43)を有している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、対向部材の基板対向領域が、基板の回転中心から基板の周縁部まで延びている。このため、基板の回転により、基板の上面の全域に極めて薄い処理液の液膜を保持することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the counter member has a substrate counter region (43) extending from the rotation center of the substrate held by the substrate holding means to the peripheral edge of the substrate. It is a substrate processing apparatus as described in any one of these.
According to this invention, the board | substrate opposing area | region of the opposing member is extended from the rotation center of a board | substrate to the peripheral part of a board | substrate. Therefore, an extremely thin liquid film of the processing liquid can be held over the entire upper surface of the substrate by rotating the substrate.

請求項5記載の発明は、前記基板対向領域が、前記基板保持手段に保持された基板の上面と対向し、当該基板の回転方向の上流側に向かうに従って当該基板の上面から離反する傾斜面を有する、請求項3または4記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の回転に伴って、対向部材は基板の上面の液膜に対してその回転方向の上流側へ移動する。したがって、基板対向領域に、基板の回転方向の上流側に向かうに従って基板の上面から離反する傾斜面を形成することにより、処理液の液膜を対向部材と基板の上面との間にスムーズに入り込ませることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the substrate facing region has an inclined surface that faces the upper surface of the substrate held by the substrate holding means and moves away from the upper surface of the substrate as it goes upstream in the rotation direction of the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the substrate processing apparatus is provided.
According to the present invention, as the substrate rotates, the facing member moves upstream in the rotation direction with respect to the liquid film on the upper surface of the substrate. Therefore, by forming an inclined surface in the substrate facing region that is separated from the upper surface of the substrate toward the upstream side in the rotation direction of the substrate, the liquid film of the processing liquid smoothly enters between the facing member and the upper surface of the substrate. Can be made.

また、傾斜面が、基板の回転方向の上流側に向かうに従って基板の上面から離反している。そのため、対向部材と処理液の液膜との接触時に、対向部材が当該処理液の液膜から安定した揚力を受ける。したがって、対向部材に作用する離反作用力を安定化できるから、対向部材と基板との間の間隙をより一層安定化できる。なお、前記傾斜面は平面であってもよいし、凸状の曲面であってもよい。   Further, the inclined surface is separated from the upper surface of the substrate as it goes upstream in the rotation direction of the substrate. Therefore, the opposing member receives a stable lift from the liquid film of the processing liquid when the opposing member contacts the liquid film of the processing liquid. Therefore, since the separating action force acting on the counter member can be stabilized, the gap between the counter member and the substrate can be further stabilized. The inclined surface may be a flat surface or a convex curved surface.

請求項6記載の発明は、前記処理液供給手段が、前記基板保持手段に保持される基板の上面において前記対向部材が対向する領域の上流側に向けて処理液を吐出するノズル(3)を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上面には、対向部材が対向する領域よりも上流側に、ノズルからの処理液が供給される。これにより、基板の上面に供給された処理液が、その供給直後に対向部材と基板との間に液膜を形成することになる。その結果、効率的な基板処理が可能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, the processing liquid supply means includes a nozzle (3) that discharges the processing liquid toward an upstream side of a region facing the facing member on the upper surface of the substrate held by the substrate holding means. It is a substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-5 containing.
According to the present invention, the processing liquid from the nozzle is supplied to the upper surface of the substrate upstream of the region where the facing member faces. Thereby, the processing liquid supplied to the upper surface of the substrate forms a liquid film between the opposing member and the substrate immediately after the supply. As a result, efficient substrate processing becomes possible.

請求項7記載の発明は、基板(W)を水平姿勢に保持して回転させる基板保持回転工程と、基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程(S6)と、鉛直方向に沿う相対変位が可能な状態で支持部材に保持された対向部材(14)を、基板の上面に形成される前記処理液の液膜に接して当該液膜から揚力を受け得るように当該上面から間隔を隔てて対向配置させる対向部材配置工程(S5)とを含む、基板処理方法である。   The invention described in claim 7 includes a substrate holding and rotating step of rotating the substrate (W) in a horizontal posture, a processing liquid supply step (S6) of supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate, and relative to the vertical direction. The opposing member (14) held on the support member in a displaceable state is in contact with the liquid film of the processing liquid formed on the upper surface of the substrate and is spaced from the upper surface so as to receive lift from the liquid film. A substrate processing method including an opposing member arranging step (S5) arranged to face each other.

この発明によれば、請求項1の発明に関連して述べた作用効果と同様の作用効果を奏することができる。   According to the present invention, the same function and effect as those described in relation to the invention of claim 1 can be achieved.

本発明の第1実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す基板処理装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the substrate processing apparatus shown in FIG. 図1に示すアームの先端部および対向棒の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the front-end | tip part of an arm shown in FIG. 図3の切断面線IV−IVから見た断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the section line IV-IV in FIG. 3. 図3の切断面線V−Vから見た断面図である。It is sectional drawing seen from the cut surface line VV of FIG. 図1に示す基板処理装置における薬液処理時の様子を図解した図である。It is the figure which illustrated the mode at the time of the chemical | medical solution process in the substrate processing apparatus shown in FIG. 図1に示す対向棒が近接位置にあるときの様子を示す、ウエハの上方から見た図解的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view seen from above the wafer, showing a state where the counter bar shown in FIG. 1 is in a close position. 図1に示す基板処理装置の処理例を示す工程図である。It is process drawing which shows the process example of the substrate processing apparatus shown in FIG. 図8の処理の様子を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the mode of the process of FIG. 本発明の第2実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解的な断面図である。It is an illustration sectional view showing the composition of the substrate processing device concerning a 2nd embodiment of the present invention.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態(第1実施形態)に係る基板処理装置1の構成を図解的に示す図である。図2は、基板処理装置1の概略構成を示す平面図である。
基板処理装置1は、たとえば基板の一例としての半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)Wの表面に処理液(薬液および純水(脱イオン水))による処理を施すための枚葉式の装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a substrate processing apparatus 1 according to one embodiment (first embodiment) of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus 1.
The substrate processing apparatus 1 is, for example, a single wafer type for processing a surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W as an example of a substrate with a processing solution (chemical solution and pure water (deionized water)). Device.

基板処理装置1は、隔壁(図示せず)により区画された処理室80内に、ウエハWを水平姿勢に保持して、回転させるスピンチャック(基板保持手段)2と、スピンチャック2に保持されたウエハWの上面(表面)に処理液を供給するためのノズル3とを備えている。
スピンチャック2は、モータ(回転手段)4と、このモータ4の駆動軸と一体化されたスピン軸5と、スピン軸5の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース6と、スピンベース6の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられた複数個の挟持部材7とを備えている。
The substrate processing apparatus 1 is held by a spin chuck (substrate holding means) 2 that holds and rotates a wafer W in a horizontal posture in a processing chamber 80 partitioned by a partition wall (not shown), and the spin chuck 2. And a nozzle 3 for supplying a processing liquid to the upper surface (front surface) of the wafer W.
The spin chuck 2 includes a motor (rotating means) 4, a spin shaft 5 integrated with a drive shaft of the motor 4, a disc-shaped spin base 6 attached substantially horizontally to the upper end of the spin shaft 5, A plurality of clamping members 7 provided at substantially equal intervals at a plurality of locations on the peripheral edge of the spin base 6 are provided.

複数個の挟持部材7により、ウエハWをほぼ水平な姿勢で挟持することができる。この状態で、モータ4が駆動されると、その駆動力によって、そのスピンベース6とともに、ウエハWがほぼ水平な姿勢を保った状態でスピン軸5の中心軸線まわりに回転される。
ノズル3には、薬液供給管8および純水供給管9が接続されている。薬液供給管8の途中部には、薬液流量調節バルブ10および薬液バルブ11が、ノズル3側からこの順に介装されている。薬液供給管8に供給される薬液として、SC1(アンモニア過酸化水素水混合液)、SC2(塩酸過酸化水素水混合液)、SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過酸化水素水混合液)、フッ酸、バファードフッ酸(Buffered HF:フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液)、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸およびTMAHなどを例示することができる。純水供給管9の途中部には、純水流量調節バルブ12および純水バルブ13が、ノズル3側からこの順に介装されている。
The wafer W can be held in a substantially horizontal posture by the plurality of holding members 7. When the motor 4 is driven in this state, the driving force causes the wafer W to rotate around the central axis of the spin shaft 5 while maintaining a substantially horizontal posture.
A chemical liquid supply pipe 8 and a pure water supply pipe 9 are connected to the nozzle 3. A chemical liquid flow rate adjustment valve 10 and a chemical liquid valve 11 are interposed in this order from the nozzle 3 side in the middle of the chemical liquid supply pipe 8. SC1 (ammonia hydrogen peroxide solution mixture), SC2 (hydrochloric acid hydrogen peroxide solution mixture), SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture) as the chemical solution supplied to the chemical solution supply pipe 8 Hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid (Buffered HF: liquid mixture of hydrofluoric acid and ammonium fluoride), hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, ammonia, aqueous hydrogen peroxide, citric acid, oxalic acid, TMAH, and the like can be exemplified. A pure water flow rate adjustment valve 12 and a pure water valve 13 are interposed in this order from the nozzle 3 side in the middle of the pure water supply pipe 9.

これにより、純水バルブ13を閉じて、薬液バルブ11を開くことによって、薬液供給源からの薬液を、薬液供給管8を通してノズル3に供給することができる。また、薬液バルブ11を閉じて、純水バルブ13を開くことにより、純水供給源からの純水を、純水供給管9を通してノズル3に供給することができる。
また、スピンチャック2の上方には、対向部材の一例としての棒状の対向棒14が設けられている。対向棒14は、ウエハWの径の半分の長さを有しており、スピンチャック2の上方で水平に延びるアーム15の先端部に取り付けられている。アーム15の先端部には、また、ノズル3が取り付けられている。アーム15は、スピンチャック2の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸19に支持されている。アーム支持軸19には、サーボモータやボールねじ機構などを含むアーム昇降駆動機構(図1参照)16およびモータなどを含むアーム揺動駆動機構(図1参照)17が結合されている。アーム揺動駆動機構17により、アーム15をスピンチャック2の側方に設定された軸線を中心に水平面内で揺動させることができる。アーム15の揺動に伴って、対向棒14およびノズル3がスピンチャック2の上方で水平移動する。また、アーム昇降駆動機構16により、アーム15を昇降させることができる。アーム15の昇降に伴って、対向棒14およびノズル3が昇降する。このように、アーム昇降駆動機構16は、対向棒14およびノズル3をウエハWに接近/離反させるための接離駆動機構を構成している。
Accordingly, the chemical liquid from the chemical liquid supply source can be supplied to the nozzle 3 through the chemical liquid supply pipe 8 by closing the pure water valve 13 and opening the chemical liquid valve 11. Further, by closing the chemical liquid valve 11 and opening the pure water valve 13, pure water from a pure water supply source can be supplied to the nozzle 3 through the pure water supply pipe 9.
Further, a bar-shaped counter bar 14 as an example of a counter member is provided above the spin chuck 2. The counter bar 14 has a length that is half the diameter of the wafer W, and is attached to the tip of an arm 15 that extends horizontally above the spin chuck 2. A nozzle 3 is also attached to the tip of the arm 15. The arm 15 is supported by an arm support shaft 19 extending substantially vertically on the side of the spin chuck 2. Coupled to the arm support shaft 19 are an arm raising / lowering drive mechanism (see FIG. 1) 16 including a servo motor and a ball screw mechanism and an arm swing drive mechanism (see FIG. 1) 17 including a motor and the like. The arm swing drive mechanism 17 can swing the arm 15 in the horizontal plane about the axis set on the side of the spin chuck 2. As the arm 15 swings, the opposing rod 14 and the nozzle 3 move horizontally above the spin chuck 2. Further, the arm 15 can be moved up and down by the arm lifting drive mechanism 16. As the arm 15 moves up and down, the opposing bar 14 and the nozzle 3 move up and down. As described above, the arm raising / lowering drive mechanism 16 constitutes a contact / separation drive mechanism for causing the opposing rod 14 and the nozzle 3 to approach / separate from the wafer W.

ウエハWに対する処理時には、アーム15の揺動により、対向棒14がウエハWの上面に対向する所定の対向位置(上位置および近接位置。図2に太い破線で図示)に配置される。この対向位置では、対向棒14はウエハWの回転中心Cから周縁部まで、ウエハWの回転半径方向に沿って延びる。言い換えれば、対向棒14は、ウエハWの回転半径方向に隣接するとともに、当該回転半径方向と平行に延びている。また、対向棒14が対向位置にあるとき、ノズル3はウエハWの中央部の上方に配置される。   At the time of processing on the wafer W, the opposing bar 14 is arranged at a predetermined opposing position (upper position and proximity position, shown by a thick broken line in FIG. 2) facing the upper surface of the wafer W by swinging the arm 15. At this opposing position, the opposing rod 14 extends from the rotation center C of the wafer W to the peripheral edge along the rotational radius direction of the wafer W. In other words, the opposing bar 14 is adjacent to the rotation radius direction of the wafer W and extends in parallel with the rotation radius direction. Further, the nozzle 3 is disposed above the central portion of the wafer W when the counter rod 14 is in the counter position.

ウエハWへの処理を行わないときは、対向棒14およびノズル3は、対向棒14は、ウエハWの回転範囲外にある退避位置(図2に二点鎖線で図示)に配置される。
また、基板処理装置1は、マイクロコンピュータで構成される制御部18を備えている。制御部18は、予め定められたプログラムに従って、モータ4、アーム揺動駆動機構17およびアーム昇降駆動機構16の駆動を制御する。また、薬液バルブ11の開閉および純水バルブ13の開閉、ならびに薬液流量調節バルブ10および純水流量調節バルブ12の開度を制御する。
When the processing on the wafer W is not performed, the counter rod 14 and the nozzle 3 are arranged at a retracted position (shown by a two-dot chain line in FIG. 2) outside the rotation range of the wafer W.
In addition, the substrate processing apparatus 1 includes a control unit 18 configured with a microcomputer. The control unit 18 controls driving of the motor 4, the arm swing driving mechanism 17, and the arm lifting / lowering driving mechanism 16 according to a predetermined program. Further, the opening and closing of the chemical liquid valve 11 and the pure water valve 13 and the opening degree of the chemical liquid flow rate adjusting valve 10 and the pure water flow rate adjusting valve 12 are controlled.

図3は、アーム15の先端部および対向棒14の構成を示す断面図である。図4は、図3の切断面線IV−IVから見た断面図である。図5は、図3の切断面線V−Vから見た断面図である。
アーム15は、水平方向に延びるアーム本体70と、アーム本体70の先端部に取り付けられて、対向棒14を支持するためのL字状の支持ブラケット(支持部材)20とを備えている。支持ブラケット20は、鉛直姿勢をなす垂直板22と、垂直板22の下端から水平方向に延びる水平板23とを備えている。垂直板22の上端部は、アーム本体70に固定されている。水平板23の下面には、平面視略正方形状の第1上固定板24がボルト25により固定されている。第1上固定板24の中央部には、上下方向に貫通する上貫通孔26が形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the distal end portion of the arm 15 and the opposing rod 14. 4 is a cross-sectional view taken along section line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the section line VV in FIG.
The arm 15 includes an arm main body 70 that extends in the horizontal direction, and an L-shaped support bracket (support member) 20 that is attached to the distal end portion of the arm main body 70 and supports the opposing rod 14. The support bracket 20 includes a vertical plate 22 in a vertical posture and a horizontal plate 23 extending in the horizontal direction from the lower end of the vertical plate 22. The upper end portion of the vertical plate 22 is fixed to the arm body 70. A first upper fixing plate 24 having a substantially square shape in plan view is fixed to the lower surface of the horizontal plate 23 by bolts 25. An upper through hole 26 penetrating in the vertical direction is formed in the central portion of the first upper fixing plate 24.

アーム本体70には、ノズル3(この実施形態では2本のノズル3A,3Bを採用した場合を例示)を支持するための薄板状のノズル支持板27が取り付けられている。このノズル支持板27は、鉛直姿勢をなし、支持ブラケット20の側端面に固定されている。
対向棒14は、本体部材30と、本体部材30の下部に取り付けられて、ウエハWの上面に保持された処理液の液膜と接触する接液部材31とを備えている。本体部材30は、水平方向に沿って延びる長尺の棒部材32と、棒部材32の長手方向の中央部から上方に延びるヘッド部33とを備え、PVC(ポリ塩化ビニル)を用いて一体的に形成されている。
A thin plate-like nozzle support plate 27 for supporting the nozzle 3 (in this embodiment, an example in which two nozzles 3A and 3B are employed) is attached to the arm body 70. The nozzle support plate 27 has a vertical posture and is fixed to a side end surface of the support bracket 20.
The counter rod 14 includes a main body member 30 and a liquid contact member 31 that is attached to the lower portion of the main body member 30 and contacts a liquid film of the processing liquid held on the upper surface of the wafer W. The main body member 30 includes a long bar member 32 extending along the horizontal direction, and a head portion 33 extending upward from a central portion in the longitudinal direction of the bar member 32, and is integrally formed using PVC (polyvinyl chloride). Is formed.

ヘッド部33は、平坦な水平面からなる上端面34を有している。ヘッド部33の上端面34には、長手方向の中央部に、後述するガイド35の下端部を収容するための凹所36が形成されている。凹所36は、鉛直方向に延び、所定深さに形成されている。凹所36には、円筒状の直線運動軸受としてのボールブッシュ37が内嵌されている。ヘッド部33の側端面(図3で示す左側の端面)には、水平方向に延びる横向きのボルト収容凹所38が形成されている。このボルト収容凹所38の底部には、凹所36に連通するボルト孔39が形成されている。このボルト孔39にねじ込まれるボルト49によりボールブッシュ37の外筒がヘッド部33(対向棒14)に押し付けられて固定される。ボルト49の頭部は、ボルト収容凹所38に収容される。   The head portion 33 has an upper end surface 34 that is a flat horizontal surface. The upper end surface 34 of the head portion 33 is formed with a recess 36 for accommodating a lower end portion of a guide 35, which will be described later, in the central portion in the longitudinal direction. The recess 36 extends in the vertical direction and has a predetermined depth. A ball bush 37 as a cylindrical linear motion bearing is fitted in the recess 36. A lateral bolt receiving recess 38 extending in the horizontal direction is formed on the side end surface of the head portion 33 (the left end surface shown in FIG. 3). A bolt hole 39 communicating with the recess 36 is formed at the bottom of the bolt receiving recess 38. The outer cylinder of the ball bush 37 is pressed against and fixed to the head portion 33 (opposing rod 14) by a bolt 49 screwed into the bolt hole 39. The head of the bolt 49 is housed in the bolt housing recess 38.

ヘッド部33の上面には、平面視略正方形状の下固定板40が固定されている。下固定板40の中央部には、上下方向に貫通する下貫通孔41が形成されている。下固定板40は、ヘッド部33にボルト42を用いて固定されている。
接液部材31は、その断面形状が略長方形をなし、本体部材30の長手方向に沿って、当該本体部材30の一端から他端まで延びている。接液部材31は、本体部材30と比較して、長手方向と直交する幅方向の寸法が小さく形成されている。接液部材31の下面には、スピンチャック2に保持されたウエハWの上面と対向するための対向面(基板対向領域)43が形成されている。この対向面43は、長手方向と直交する水平方向の一方(図4で示す左方向)に向かうに従って上方に向かうテーパ面が形成されている。接液部材31は、耐薬液性を付与するために、石英、カーボン、フッ素系樹脂(PCTEF(三フッ化塩化エチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PTFT(ポリテトラフルオロエチレン))等を用いて形成されている。
A lower fixing plate 40 having a substantially square shape in plan view is fixed to the upper surface of the head portion 33. A lower through hole 41 penetrating in the vertical direction is formed at the center of the lower fixing plate 40. The lower fixing plate 40 is fixed to the head portion 33 using bolts 42.
The liquid contact member 31 has a substantially rectangular cross section, and extends from one end of the main body member 30 to the other end along the longitudinal direction of the main body member 30. The liquid contact member 31 is formed with a smaller dimension in the width direction perpendicular to the longitudinal direction than the main body member 30. On the lower surface of the liquid contact member 31, a facing surface (substrate facing region) 43 is formed to face the upper surface of the wafer W held by the spin chuck 2. The opposing surface 43 is formed with a tapered surface that goes upward as it goes to one of the horizontal directions orthogonal to the longitudinal direction (the left direction shown in FIG. 4). The liquid contact member 31 is made of quartz, carbon, fluorine-based resin (PCTEF (polytrifluoroethylene chloride), PVDF (polyvinylidene fluoride), PTFT (polytetrafluoroethylene)) or the like in order to impart chemical resistance. Is formed.

対向棒14は、対向棒保持機構(対向部材保持機構)44を介して、支持ブラケット20に保持されている。対向棒保持機構44は、鉛直方向に延びる棒状のガイド35と、ガイド35の周囲を取り囲む弾性体の一例としてのベローズ45とを備えている。
ガイド35は、その上端が水平板23の下面に固定されている。このガイド35の上端部は、ボルト46によって水平板23に固定されている。ガイド35の下端部はボールブッシュ37に内挿されている。ガイド35の下端部は、ボールブッシュ37により上下動自在に保持されている。このため、対向棒14は、ガイド35によって、水平方向への移動が規制されつつ、上下動のみが許容される。ボルト46の頭部は、水平板23の上面に固定される第2上固定板47の下面の中央部に形成された収容凹所48内に収容されている。なお、ガイド46の下端部を対向棒14に対して相対的に上下動自在に保持する構成として、ガイド35およびボールブッシュ37に代えて、ボールスプラインを用いることもできる。
The opposing bar 14 is held by the support bracket 20 via an opposing bar holding mechanism (opposing member holding mechanism) 44. The counter bar holding mechanism 44 includes a bar-shaped guide 35 extending in the vertical direction and a bellows 45 as an example of an elastic body surrounding the guide 35.
The upper end of the guide 35 is fixed to the lower surface of the horizontal plate 23. The upper end portion of the guide 35 is fixed to the horizontal plate 23 by a bolt 46. The lower end of the guide 35 is inserted into the ball bush 37. A lower end portion of the guide 35 is held by a ball bush 37 so as to be movable up and down. For this reason, the opposing bar 14 is allowed to move only in the vertical direction while being restricted from moving in the horizontal direction by the guide 35. The head of the bolt 46 is accommodated in an accommodation recess 48 formed at the center of the lower surface of the second upper fixing plate 47 that is fixed to the upper surface of the horizontal plate 23. A ball spline may be used in place of the guide 35 and the ball bush 37 as a configuration for holding the lower end portion of the guide 46 so as to be movable up and down relatively with respect to the opposing rod 14.

ベローズ45は、たとえばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などの樹脂材料を用いて形成されており、ガイド35の周囲を取り囲んでいる。第1上固定板24の下面には、ベローズ45の上端が上貫通孔26の周囲を取り囲むように固定されている。また、下固定板40の上面には、ベローズ45の下端が、下貫通孔41の周囲を取り囲むように固定されている。   The bellows 45 is formed using a resin material such as PTFE (polytetrafluoroethylene), and surrounds the guide 35. The upper end of the bellows 45 is fixed to the lower surface of the first upper fixing plate 24 so as to surround the upper through hole 26. Further, the lower end of the bellows 45 is fixed to the upper surface of the lower fixing plate 40 so as to surround the lower through hole 41.

ウエハWへの処理を行わない際、すなわち、対向棒14がウエハWに近接していない状態の時には、ベローズ45は、対向棒14に作用する重力によって、鉛直方向に伸長された伸長状態となっている。このため対向棒14が、支持ブラケット20に対して相対的に上昇することにより、ベローズ45が伸張状態から圧縮されて、対向棒14に作用するばね力が減少する。このように、対向棒保持機構44であるガイド35とベローズ45とによって、対向棒14が支持ブラケット20に昇降自在に保持されている。   When the processing is not performed on the wafer W, that is, when the counter bar 14 is not close to the wafer W, the bellows 45 is in an extended state extended in the vertical direction by the gravity acting on the counter bar 14. ing. For this reason, when the opposing rod 14 is raised relative to the support bracket 20, the bellows 45 is compressed from the extended state, and the spring force acting on the opposing rod 14 is reduced. Thus, the opposing bar 14 is held by the support bracket 20 so as to be movable up and down by the guide 35 and the bellows 45 which are the opposing bar holding mechanism 44.

対向棒14と水平板23との間の間隔は、その上限が間隔規制機構50によって規制される。間隔規制機構50は、側面視コ字形状の規制ブラケット51(図4参照)を備えている。規制ブラケット51は、鉛直方向に延びる鉛直板52と、鉛直板52の上端縁で屈曲して水平方向に延びる上面板53と、鉛直板52の下端縁で屈曲して水平方向に延びる下面板54とを備えている。下面板54は、下固定板40の上面にボルト55によって固定されている。上面板53には、その上下面を貫通するねじ孔(図示しない)が形成されており、このねじ孔に上方からボルト56がねじ込まれている。このボルト56の先端が第2上固定板47の上面に当接することにより、対向棒14と水平板23との間の最大間隔が規制されるようになっている。   The upper limit of the interval between the opposing bar 14 and the horizontal plate 23 is regulated by the interval regulating mechanism 50. The interval regulating mechanism 50 includes a U-shaped regulating bracket 51 (see FIG. 4). The restriction bracket 51 includes a vertical plate 52 that extends in the vertical direction, an upper surface plate 53 that is bent at the upper edge of the vertical plate 52 and extends in the horizontal direction, and a lower surface plate 54 that is bent at the lower edge of the vertical plate 52 and extends in the horizontal direction. And. The lower surface plate 54 is fixed to the upper surface of the lower fixing plate 40 with bolts 55. The upper surface plate 53 is formed with screw holes (not shown) penetrating the upper and lower surfaces thereof, and bolts 56 are screwed into the screw holes from above. When the tip of the bolt 56 abuts on the upper surface of the second upper fixing plate 47, the maximum distance between the opposing bar 14 and the horizontal plate 23 is regulated.

ノズル3は、管状の第1ノズル3Aと管状の第2ノズル3Bとを備えている。第1ノズル3Aは鉛直方向に延び、その先端(下端)に吐出口を有している。第1ノズル3Aの先端は接液部材31の近傍まで達している。ウエハWへの処理時には、第1ノズル3Aの吐出口からの処理液は、ウエハWの上面における回転中心近傍の供給位置(図7参照)に向けて鉛直下方に吐出される。この供給位置は、ウエハWの上面における接液部材31の対向領域よりも上流側に位置している。   The nozzle 3 includes a tubular first nozzle 3A and a tubular second nozzle 3B. The first nozzle 3A extends in the vertical direction and has a discharge port at the tip (lower end). The tip of the first nozzle 3 </ b> A reaches the vicinity of the liquid contact member 31. At the time of processing on the wafer W, the processing liquid from the discharge port of the first nozzle 3A is discharged vertically downward toward the supply position (see FIG. 7) near the rotation center on the upper surface of the wafer W. This supply position is located upstream of the facing region of the liquid contact member 31 on the upper surface of the wafer W.

第2ノズル3Bは、側面視で略「く」の字に屈曲する屈曲部57を有し、その屈曲部57の下端に吐出口を有している。第2ノズル3Bの先端(下端)は接液部材31の近傍まで達している。ウエハWへの処理時には、第2ノズル3Bからの処理液は、前述の供給位置(図7参照)に向けて、そのウエハWの回転方向の上流側から吐出される。第2ノズル3Bは、ノズル支持板27に取り付けられたノズルブラケット58(図5参照)に固定されている。   The second nozzle 3 </ b> B has a bent portion 57 that is bent into a substantially “<” shape when viewed from the side, and has a discharge port at the lower end of the bent portion 57. The tip (lower end) of the second nozzle 3 </ b> B reaches the vicinity of the liquid contact member 31. At the time of processing on the wafer W, the processing liquid from the second nozzle 3B is discharged from the upstream side in the rotation direction of the wafer W toward the supply position (see FIG. 7). The second nozzle 3B is fixed to a nozzle bracket 58 (see FIG. 5) attached to the nozzle support plate 27.

図6は、基板処理装置1における薬液処理時の様子(対向棒14が薬液の液膜に接触しているときの様子)を示す図解的な断面図である。
ウエハWに対する処理中は、スピンチャック2の回転によりウエハWが水平姿勢に保持されつつ回転する。
ウエハWへの薬液処理時には、対向棒14の接液部材31の対向面43が、ウエハWの表面に近接する近接位置に対向配置される。この状態では、対向面43はウエハWの回転方向の上流側に向かうに従って、そのウエハWの上面から離反するように傾斜している。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state of the substrate processing apparatus 1 during the chemical solution processing (a state when the counter rod 14 is in contact with the liquid film of the chemical solution).
During processing on the wafer W, the rotation of the spin chuck 2 rotates the wafer W while being held in a horizontal posture.
At the time of the chemical solution processing on the wafer W, the facing surface 43 of the liquid contact member 31 of the facing rod 14 is disposed to face a proximity position close to the surface of the wafer W. In this state, the facing surface 43 is inclined so as to be separated from the upper surface of the wafer W as it goes upstream in the rotation direction of the wafer W.

ノズル3からの薬液は、ウエハWの上面における対向棒14の対向領域よりも上流側にある吐出位置(図7参照)に向けて吐出される。ウエハWの上面に供給された薬液は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの周縁部に向けて拡がる。
ウエハWの上面に近接して配置された対向棒14は、ウエハW上に供給された薬液に接する。ウエハW上の薬液の液膜の表面張力により、液膜を形成している薬液が対向棒14を伝って回転半径方向の外方に拡がる。これにより、ウエハWの上面の全域に薬液対向面43がウエハWの回転方向の上流側に向かうに従って、そのウエハWの上面から離反しているので、この対向面43によって、薬液の液膜を対向棒14とウエハWの上面との間にスムーズに入り込ませることができる。
The chemical solution from the nozzle 3 is discharged toward a discharge position (refer to FIG. 7) on the upstream side of the upper surface of the wafer W with respect to the opposing region of the opposing rod 14. The chemical solution supplied to the upper surface of the wafer W receives a centrifugal force due to the rotation of the wafer W and spreads toward the peripheral edge of the wafer W.
The counter rod 14 disposed close to the upper surface of the wafer W is in contact with the chemical solution supplied on the wafer W. Due to the surface tension of the liquid film of the chemical solution on the wafer W, the chemical solution forming the liquid film spreads outward in the rotational radius direction along the counter rod 14. As a result, the chemical solution facing surface 43 is separated from the upper surface of the wafer W toward the upstream side in the rotation direction of the wafer W over the entire upper surface of the wafer W. It is possible to smoothly enter between the counter bar 14 and the upper surface of the wafer W.

ウエハWの上面に保持される薬液の液膜は、ウエハWの回転に伴って回転する。このため、対向棒14が薬液の液膜に接した状態では、対向棒14は、当該液膜に対して相対的に移動し、当該液膜を押し退けるようになる。そのため、対向棒14は薬液の液膜から揚力を受ける。これにより、対向棒14にウエハWの上面から離反する方向の力(離反方向力)が作用する。   The liquid film of the chemical solution held on the upper surface of the wafer W rotates as the wafer W rotates. For this reason, in the state where the counter bar 14 is in contact with the liquid film of the chemical solution, the counter bar 14 moves relative to the liquid film and pushes away the liquid film. Therefore, the opposing rod 14 receives lift from the liquid film of the chemical solution. As a result, a force (separation direction force) in a direction away from the upper surface of the wafer W acts on the opposing rod 14.

対向面43がウエハWの回転方向の上流側に向かうに従って、そのウエハWの上面から離反しているので、対向棒14が液膜から大きな揚力を受ける。したがって、対向棒14に大きな離反作用力を作用させることができる。
この離反方向力によって、対向棒14は、支持ブラケット20に対して鉛直上向きに相対変位する。対向棒14の相対変位によりベローズ45(図3および図4参照)が上下方向に収縮し、対向棒14等に働く重力(接近方向力)に対する抗力は、ベローズ45だけでなく、対向棒14が薬液の液膜から受ける揚力によっても与えられる状態となる。一方、対向棒14に鉛直上向きに作用する離反方向力は、対向棒14の対向面43とウエハWの上面との間の間隔が狭くなればなるほど大きくなる。これは、対向棒14とウエハWの上面との間の間隔が狭いほど、対向棒14が薬液の液膜から受ける揚力が大きくなるからである。そして、対向棒14は、離反方向力と接近方向力とが釣り合う位置に保持される。ベローズ45の材質は、対向棒14とウエハWの上面との間隔Sが微小となるように選定されている。これにより、対向棒14とウエハWの上面との間に、微小な間隔(たとえば、0.1mm程度)を確実に確保することができ、このような微小な間隔Sを隔てて対向棒14とウエハWの上面とを対向配置させることができる。
Since the opposing surface 43 is separated from the upper surface of the wafer W as it goes upstream in the rotation direction of the wafer W, the opposing rod 14 receives a large lift from the liquid film. Therefore, a large separating action force can be applied to the opposing rod 14.
By this separation direction force, the opposing rod 14 is relatively displaced vertically upward with respect to the support bracket 20. The bellows 45 (see FIGS. 3 and 4) contracts in the vertical direction due to the relative displacement of the opposing rod 14, and the resistance against gravity (approaching direction force) acting on the opposing rod 14 and the like is not limited to the bellows 45 but the opposing rod 14 The state is also given by the lift received from the liquid film of the chemical solution. On the other hand, the separating force acting vertically upward on the counter bar 14 increases as the distance between the counter surface 43 of the counter bar 14 and the upper surface of the wafer W decreases. This is because, as the distance between the opposing bar 14 and the upper surface of the wafer W is narrower, the lifting force that the opposing bar 14 receives from the liquid film of the chemical solution increases. And the opposing bar | burr 14 is hold | maintained in the position where the separation direction force and the approach direction force balance. The material of the bellows 45 is selected so that the distance S between the opposing rod 14 and the upper surface of the wafer W is very small. As a result, a minute gap (for example, about 0.1 mm) can be reliably ensured between the counter bar 14 and the upper surface of the wafer W, and the counter bar 14 is separated from the counter bar 14 by such a small distance S. The upper surface of the wafer W can be arranged opposite to the wafer W.

図7は、対向棒14が近接位置にあるときの様子を示す、ウエハWの上方から見た図解的な平面図である。
対向棒14が近接位置にあるときは、対向棒14の対向面43が、ウエハWの回転中心CからウエハWの周縁部まで、当該ウエハWの回転半径方向に沿って延びている。
ウエハWの上面に供給された薬液は、ウエハWの回転に伴って、ウエハWの回転方向に沿いつつも、ウエハWの外方に向かって移動する。このため、対向面43の延びる方向は、薬液の流れの向きと交差する。そのため、対向棒14は、その長手方向の全域で、薬液の液膜から揚力を受ける。これにより、対向棒14に大きな離反作用力を作用させることができる。
FIG. 7 is a schematic plan view seen from above the wafer W, showing the state when the opposing bar 14 is in the proximity position.
When the counter bar 14 is in the proximity position, the counter surface 43 of the counter bar 14 extends from the rotation center C of the wafer W to the peripheral edge of the wafer W along the rotation radius direction of the wafer W.
The chemical solution supplied to the upper surface of the wafer W moves outward of the wafer W along with the rotation of the wafer W as the wafer W rotates. For this reason, the direction in which the facing surface 43 extends intersects the direction of the flow of the chemical solution. Therefore, the opposing rod 14 receives lift from the liquid film of the chemical liquid over the entire region in the longitudinal direction. Thereby, a large separation acting force can be applied to the opposing rod 14.

また、対向棒14の対向面が、ウエハWの回転中心からウエハWの周縁部まで延びているので、ウエハWの回転により、ウエハWの上面全域に液膜を保持することができる。
図8は、基板処理装置1の処理例を示す工程図であり、図9は、図8の処理の様子を説明するための側面図である。
処理対象のウエハWは、搬送ロボット(図示しない)によって処理室80に搬入されて(ステップS1)、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック2に保持される。また、制御部18は、アーム揺動駆動機構17を制御してアーム15を揺動させる(ステップS2)。このアーム15の揺動により、ノズル3および対向棒14が、退避位置(図2に二点鎖線で図示)から、ウエハWの上面に対向しつつ、かつ当該上面から上面に離間する所定の上位置(図2に実線で図示。図9(a)に示す位置)まで移動される。
Further, since the opposing surface of the opposing rod 14 extends from the rotation center of the wafer W to the peripheral edge portion of the wafer W, the liquid film can be held over the entire upper surface of the wafer W by the rotation of the wafer W.
FIG. 8 is a process diagram showing a processing example of the substrate processing apparatus 1, and FIG. 9 is a side view for explaining the state of the processing of FIG.
The wafer W to be processed is loaded into the processing chamber 80 by a transfer robot (not shown) (step S1), and held by the spin chuck 2 with its surface facing upward. Further, the control unit 18 controls the arm swing drive mechanism 17 to swing the arm 15 (step S2). As the arm 15 swings, the nozzle 3 and the opposing rod 14 face the upper surface of the wafer W from the retracted position (shown by a two-dot chain line in FIG. 2) and are spaced apart from the upper surface to the upper surface. The position is moved to a position (shown by a solid line in FIG. 2; the position shown in FIG. 9A).

ウエハWがスピンチャック2に保持された後、制御部18は、モータ4を制御して、ウエハWを回転開始させる(ステップS3)。ウエハWの回転速度が所定の液処理速度(たとえば1500rpm)に達すると、制御部18は薬液バルブ11を開いてノズル3から薬液を吐出する。この薬液の吐出に先立って、制御部18は、薬液流量調節バルブ10の開度を予め定める大開度に設定しており、このため薬液供給管8から大流量(たとえば2L/min)の薬液がノズル3に送られる。この大流量の薬液がノズル3から吐出される(ステップS4)。ノズル3から吐出された薬液は、ウエハWの上面(表面)の中央部に供給され、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの上面を周縁部に向けて拡がる。そのため、ウエハWの上面の全域が薬液によって覆われる(図9(a)参照)。   After the wafer W is held on the spin chuck 2, the control unit 18 controls the motor 4 to start rotating the wafer W (step S3). When the rotation speed of the wafer W reaches a predetermined liquid processing speed (for example, 1500 rpm), the control unit 18 opens the chemical liquid valve 11 and discharges the chemical liquid from the nozzle 3. Prior to the discharge of the chemical liquid, the control unit 18 sets the opening of the chemical liquid flow rate adjustment valve 10 to a predetermined large opening, so that a high flow rate (for example, 2 L / min) of the chemical liquid is supplied from the chemical liquid supply pipe 8. It is sent to the nozzle 3. This large flow rate chemical is discharged from the nozzle 3 (step S4). The chemical solution discharged from the nozzle 3 is supplied to the central portion of the upper surface (front surface) of the wafer W, receives the centrifugal force due to the rotation of the wafer W, and spreads the upper surface of the wafer W toward the peripheral portion. Therefore, the entire upper surface of the wafer W is covered with the chemical solution (see FIG. 9A).

薬液の吐出開始から所定の大流量期間(たとえば3sec)が経過すると、制御部18は、アーム昇降駆動機構16を制御して、対向棒14を近接位置(図6参照)まで下降させる(ステップS5)。また、制御部18は、薬液流量調節バルブ10の開度を予め定める小開度に切り換える。これにより、ノズル3から吐出される薬液の吐出流量が小流量(たとえば0.5L/min)になる(ステップS6。図9(b)参照)。また、これと同時に、制御部18は、モータ4を制御して、ウエハWの回転速度を所定の速度(たとえば500rpm)に減速する。   When a predetermined large flow rate period (for example, 3 seconds) elapses from the start of the discharge of the chemical liquid, the control unit 18 controls the arm lifting drive mechanism 16 to lower the opposing rod 14 to the close position (see FIG. 6) (step S5). ). Moreover, the control part 18 switches the opening degree of the chemical | medical solution flow rate adjustment valve 10 to the predetermined small opening degree. Thereby, the discharge flow rate of the chemical solution discharged from the nozzle 3 becomes a small flow rate (for example, 0.5 L / min) (step S6; refer to FIG. 9B). At the same time, the control unit 18 controls the motor 4 to reduce the rotation speed of the wafer W to a predetermined speed (for example, 500 rpm).

この状態では、前述のように対向棒14は、離反方向力と近接方向力とが釣り合う位置に保持される。これにより、ウエハWの上面と対向棒14との間の間隔Sが微小に保持される。この間隔Sは、対向棒14が薬液の液膜から受ける揚力によって確保されるので、間隔Sが微小であっても、ウエハWと対向棒14とが接触することはない。
また、薬液の吐出流量が前記小流量であっても、また、ウエハWの回転速度が低速であっても、ウエハWの上面に保持される薬液の液膜の厚みが極めて微小なので、ウエハWの上面の全域に薬液を行き渡らせることができる。その結果、ウエハWの上面に付着しているパーティクル等の異物がウエハWの上面全域から物理的に除去される。
In this state, as described above, the opposing rod 14 is held at a position where the separation direction force and the proximity direction force are balanced. As a result, the distance S between the upper surface of the wafer W and the opposing rod 14 is kept minute. Since the distance S is secured by the lift that the opposing bar 14 receives from the liquid film of the chemical solution, the wafer W and the opposing bar 14 do not contact even if the distance S is very small.
Even if the discharge flow rate of the chemical solution is the small flow rate or the rotation speed of the wafer W is low, the thickness of the liquid film of the chemical solution held on the upper surface of the wafer W is extremely small. The chemical solution can be spread over the entire upper surface of the. As a result, foreign matters such as particles adhering to the upper surface of the wafer W are physically removed from the entire upper surface of the wafer W.

なお、ここでは、薬液処理の途中に、ウエハWの回転速度を高速(たとえば1500rpm)から低速(たとえば500rpm)に減速することとしたが、ウエハWの回転速度を途中で変更せずに、所定の回転速度(たとえば、500〜1500rpmの所定の速度、好ましくは500rpm程度)のままとしてもよい。ただし、薬液処理の途中で減速する場合には、ウエハWから飛散する薬液の飛散速度が小さくなるので、ウエハW周囲への薬液の飛散を抑制し、ウエハWの周囲部材からウエハW表面への薬液の跳ね返りを抑制することができる。   In this case, the rotation speed of the wafer W is reduced from a high speed (for example, 1500 rpm) to a low speed (for example, 500 rpm) during the chemical treatment, but the rotation speed of the wafer W is not changed during the process. (For example, a predetermined speed of 500 to 1500 rpm, preferably about 500 rpm). However, when decelerating in the middle of the chemical processing, the scattering speed of the chemical scattered from the wafer W is reduced, so that the chemical is prevented from being scattered around the wafer W, and the peripheral member of the wafer W is moved from the peripheral member to the surface of the wafer W. The rebound of the chemical solution can be suppressed.

ノズル3からの薬液の吐出開始から所定の薬液処理時間が経過すると、制御部18は。薬液バルブ11を閉じて、ノズル3からの薬液の吐出を停止させる(ステップS7)。また、制御部18は、純水バルブ13を開いて、ノズル3からウエハWの上面の中心部に向けて純水を吐出する。この純水の吐出に先立って、制御部18は、純水流量調節バルブ12の開度を予め定める小開度にしており、このため純水供給管9から小流量(たとえば0.5L/min)の純水がノズル3に送られる。したがって、ノズル3から小流量の純水が吐出される(ステップS8)。これにより、ウエハWの上面に保持される液膜が、薬液から純水へと置換される。そして、この純水によって、対向棒14に付着した薬液が洗い流される。   When a predetermined chemical solution processing time has elapsed from the start of the discharge of the chemical solution from the nozzle 3, the control unit 18 is set. The chemical liquid valve 11 is closed, and the discharge of the chemical liquid from the nozzle 3 is stopped (step S7). The control unit 18 opens the pure water valve 13 and discharges pure water from the nozzle 3 toward the center of the upper surface of the wafer W. Prior to the discharge of pure water, the control unit 18 sets the opening of the pure water flow rate adjusting valve 12 to a predetermined small opening, and therefore, a small flow rate (for example, 0.5 L / min from the pure water supply pipe 9). ) Pure water is sent to the nozzle 3. Accordingly, a small amount of pure water is discharged from the nozzle 3 (step S8). Thereby, the liquid film held on the upper surface of the wafer W is replaced from the chemical solution to pure water. And the chemical | medical solution adhering to the opposing rod 14 is washed away with this pure water.

純水の吐出開始から所定の小流量処理時間(たとえば30sec)が経過すると、制御部18は、アーム昇降駆動機構16を制御して、アーム15を上昇させる(ステップS9)。このアーム15の上昇により、対向棒14およびノズル3が前記上位置(図9(a)参照)まで上昇させられる。
また、制御部18は、純水流量調節バルブ12の開度を大きくなるように制御して、ノズル3からの純水量の吐出流量を大流量(たとえば2L/min)とする(ステップS10)。ウエハWの上面に供給された純水が、ウエハWの回転による遠心力を受けてウエハWの周縁に向けて流れ、この純水によってウエハWの上面に付着している薬液が洗い流される。
When a predetermined small flow rate processing time (for example, 30 seconds) elapses from the start of pure water discharge, the control unit 18 controls the arm lifting drive mechanism 16 to raise the arm 15 (step S9). As the arm 15 is raised, the opposing rod 14 and the nozzle 3 are raised to the upper position (see FIG. 9A).
Further, the control unit 18 controls the opening degree of the pure water flow rate adjustment valve 12 so as to increase the discharge flow rate of the pure water amount from the nozzle 3 (for example, 2 L / min) (step S10). The pure water supplied to the upper surface of the wafer W flows toward the periphery of the wafer W under the centrifugal force due to the rotation of the wafer W, and the chemical solution adhering to the upper surface of the wafer W is washed away by the pure water.

なおここで、前記ステップS9とステップS10とを入れ替えてもよい。すなわち、先に純水の吐出量を大流量にした後に、アーム15を上昇させるようにしてもよい。この場合、ウエハW上の純水の液膜が(ステップS9とステップS10との間で)途切れてしまうことを確実に防止できる。
純水の吐出開始から所定の純水処理時間が経過すると、制御部18は、純水バルブ13を閉じて、ウエハWへの純水の供給を停止する(ステップS11)。また、制御部18は、スピンチャック2をスピンドライ回転速度(たとえば2500rpm程度)まで加速する。これにより、純水によるリンス後のウエハWの上面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライが実施される(ステップS12)。スピンドライが所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック2の回転が停止される(ステップS13)。また、アーム15が揺動されて、ノズル3および対向棒14がスピンチャック2の側方の退避位置に戻される(ステップS14)。その後、搬送ロボット(図示しない)によってウエハWが搬出される(ステップS15)。
Here, step S9 and step S10 may be interchanged. That is, the arm 15 may be raised after the discharge amount of pure water is set to a large flow rate first. In this case, it is possible to reliably prevent the liquid film of pure water on the wafer W from being interrupted (between step S9 and step S10).
When a predetermined pure water treatment time elapses from the start of pure water discharge, the control unit 18 closes the pure water valve 13 and stops the supply of pure water to the wafer W (step S11). Further, the control unit 18 accelerates the spin chuck 2 to a spin dry rotational speed (for example, about 2500 rpm). As a result, spin drying is performed in which the pure water adhering to the upper surface of the wafer W after being rinsed with pure water is spun off by a centrifugal force to be dried (step S12). When the spin dry is performed for a predetermined spin dry time, the rotation of the spin chuck 2 is stopped (step S13). Further, the arm 15 is swung, and the nozzle 3 and the opposing rod 14 are returned to the retracted position on the side of the spin chuck 2 (step S14). Thereafter, the wafer W is unloaded by a transfer robot (not shown) (step S15).

以上によりこの実施形態によれば、ウエハWの上面に薬液が供給され、当該上面に薬液の液膜が保持される。この薬液の液膜は、ウエハWの回転に伴って回転する。したがって、対向棒14が薬液の液膜に接した状態では、対向棒14が当該液膜に対して相対的に移動し、当該液膜を押し退けるようになる。そのため、対向棒14は薬液の液膜から揚力を受ける。これにより、対向棒14にウエハWの上面から離反する方向の力(離反方向力)が作用する。   As described above, according to this embodiment, the chemical liquid is supplied to the upper surface of the wafer W, and the liquid film of the chemical liquid is held on the upper surface. The liquid film of the chemical solution rotates as the wafer W rotates. Therefore, in a state where the opposing bar 14 is in contact with the liquid film of the chemical solution, the opposing bar 14 moves relative to the liquid film and pushes away the liquid film. Therefore, the opposing rod 14 receives lift from the liquid film of the chemical solution. As a result, a force (separation direction force) in a direction away from the upper surface of the wafer W acts on the opposing rod 14.

対向棒14は支持ブラケット20に昇降可能に保持されている。薬液の液膜と対向棒14との接触による離反方向力を受けて、対向棒14は、支持ブラケット20に対して、上方に向けて相対変位しようとする。このため、対向棒14が薬液の液膜から受ける揚力は、対向棒14がウエハWの上面に近づけば近づくほど大きくなる。このため、対向棒14に作用する離反方向力も対向棒14がウエハWの上面に近づけば近づくほど大きくなる。すなわち。したがって、対向棒14に作用する重力などのウエハWの上面に接近する方向の力(接近方向力)と、対向棒14に作用する離反方向力とが釣り合う位置に対向棒14が保持される。このため、対向棒14とウエハWの上面とを極めて微小な間隔Sを隔てて対向配置させることができる。したがって、ウエハWの上面に対向棒14をより一層近接配置させた状態で、ウエハWに薬液処理を施すことができる。この場合、ウエハWの上面に保持される薬液の液膜が極めて薄い。これにより、ウエハWに供給される薬液の流量を増大させることなく、ウエハWの上面の全域に薬液を行き渡らせることができる。   The opposing bar 14 is held by the support bracket 20 so as to be movable up and down. In response to the separation force caused by the contact between the liquid film of the chemical solution and the counter bar 14, the counter bar 14 tends to be displaced upward relative to the support bracket 20. For this reason, the lift force that the counter bar 14 receives from the liquid film of the chemical solution increases as the counter bar 14 approaches the upper surface of the wafer W. For this reason, the separation direction force acting on the counter bar 14 also increases as the counter bar 14 approaches the upper surface of the wafer W. That is. Therefore, the opposing bar 14 is held at a position where the force in the direction approaching the upper surface of the wafer W (approaching direction force) such as gravity acting on the opposing bar 14 and the separating direction force acting on the opposing bar 14 are balanced. For this reason, the opposing rod 14 and the upper surface of the wafer W can be opposed to each other with a very small distance S therebetween. Accordingly, the chemical treatment can be performed on the wafer W in a state in which the opposing rod 14 is disposed closer to the upper surface of the wafer W. In this case, the liquid film of the chemical solution held on the upper surface of the wafer W is extremely thin. Thereby, the chemical solution can be spread over the entire upper surface of the wafer W without increasing the flow rate of the chemical solution supplied to the wafer W.

回転によってウエハWが上下に振れてもそれに追従して対向棒14が上下動する。そのため、対向棒14とウエハWとの間隙は常に安定しており、この安定した間隙に薬液の安定した液膜を保持できる。つまり、液膜が破れたりすることがない。そのため、ウエハWの上面に安定した薄い液膜を形成し、この液膜を構成する薬液によってウエハWを高品質に処理できる。   Even if the wafer W is swung up and down by the rotation, the opposing bar 14 moves up and down following the wobbling. Therefore, the gap between the opposing rod 14 and the wafer W is always stable, and a stable liquid film of the chemical solution can be held in the stable gap. That is, the liquid film is not broken. For this reason, a stable thin liquid film is formed on the upper surface of the wafer W, and the wafer W can be processed with high quality by the chemical solution constituting the liquid film.

図10は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)に係る基板処理装置100の構成を示す図解的な断面図である。この図10において、前述の第1実施形態に示された各部に対応する部分には、図1〜図9の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この図10の実施形態が、第1実施形態と相違するのは、弾性体としてベローズ45に代えて、複数個のコイルばね(引張コイルばね)101を用いた点にある。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a substrate processing apparatus 100 according to another embodiment (second embodiment) of the present invention. In FIG. 10, parts corresponding to those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9, and description thereof is omitted.
The embodiment of FIG. 10 differs from the first embodiment in that a plurality of coil springs (tensile coil springs) 101 are used instead of the bellows 45 as an elastic body.

コイルばね101は、ガイド35を中心とする円周上を等間隔に配置されている。各コイルばね101は、その一端部(上端部)102が支持ブラケット20に固定されており、他端部(下端部)103が対向棒14に固定されている。各コイルばね101は、対向棒14に作用する重力によって伸長された伸長状態となっている。対向棒14が、支持ブラケット20に対して相対的に上昇すると、コイルばね101が伸長状態から圧縮される。それに伴って対向棒14に作用するばね力が減少する。その結果、対向棒14に作用する重力に対する抗力は、コイルばね101のばね力によって一部が与えられるようになる。   The coil springs 101 are arranged at equal intervals on the circumference around the guide 35. Each coil spring 101 has one end (upper end) 102 fixed to the support bracket 20 and the other end (lower end) 103 fixed to the counter bar 14. Each coil spring 101 is in an extended state extended by gravity acting on the opposing rod 14. When the opposing bar 14 is raised relative to the support bracket 20, the coil spring 101 is compressed from the extended state. Along with this, the spring force acting on the opposing rod 14 is reduced. As a result, a part of the drag force against the gravity acting on the counter bar 14 is given by the spring force of the coil spring 101.

以上、この発明の2つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、ウエハWの上面に処理液を供給するためのノズル3は、対向棒14を支持するアーム15に支持されている必要はない。したがって、アーム15とは異なる他のアームに支持されていてもよい。また、ノズル3は、いわゆるスキャンノズルの形態である必要はなく、スピンチャック2に対して固定的に配置された構成であってもよい。
While the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
For example, the nozzle 3 for supplying the processing liquid to the upper surface of the wafer W does not need to be supported by the arm 15 that supports the counter bar 14. Therefore, it may be supported by another arm different from the arm 15. Further, the nozzle 3 does not need to be in the form of a so-called scan nozzle, and may be configured to be fixedly arranged with respect to the spin chuck 2.

また、前述の第1実施形態では、弾性体の一例として樹脂製のベローズ45を例に挙げて説明したが、ウエハWに供給する処理液が金属腐食性のない液体(純水やイオン水、水素水、および磁気水などの機能水)の場合には、これに代えて、金属材料を用いて形成されたいわゆる金属ベローズを採用することもできる。
さらに、弾性体として板ばねや皿ばねなど板材を用いた構成とすることもできる。この場合、第2実施形態のコイルばね101に代えて、これら板ばねや皿ばねが介装される。対向棒14が軽量である場合は弾性体を用いない構成とすることもできる。
In the first embodiment described above, the resin bellows 45 is described as an example of the elastic body. However, the processing liquid supplied to the wafer W is a liquid that is not corrosive to metal (pure water, ionic water, In the case of functional water such as hydrogen water and magnetic water, so-called metal bellows formed using a metal material can be used instead.
Furthermore, it can also be set as the structure using plate materials, such as a leaf | plate spring and a disk spring, as an elastic body. In this case, instead of the coil spring 101 of the second embodiment, these leaf springs and disc springs are interposed. When the opposing bar 14 is light, it can also be set as the structure which does not use an elastic body.

また、前述の各実施形態では、ガイド35の上端部が支持ブラケット20に固定され、ガイド35の下端部が対向棒14に鉛直方向への変位が許容された状態で挿通された構成を例に挙げて説明したが、ガイド35の下端部が対向棒14に固定されて、すなわちガイド35の上端部が支持ブラケット20の挿通溝(または挿通孔)に挿通される構成とすることもできる。   In each of the above-described embodiments, the upper end portion of the guide 35 is fixed to the support bracket 20, and the lower end portion of the guide 35 is inserted into the opposing rod 14 in a state in which the displacement in the vertical direction is allowed as an example. As described above, the lower end portion of the guide 35 may be fixed to the counter rod 14, that is, the upper end portion of the guide 35 may be inserted into the insertion groove (or insertion hole) of the support bracket 20.

また、対向棒14の形状も前述の構成に限られない。たとえば、ヘッド部33が長手方向の中央部ではなく、長手方向の一端部に設けられた構成であってよい。また、接液部材31の対向面(下面)43がテーパ状のものを例に挙げて説明したが、接液部材31の下面が、円筒面や楕円筒面などの凸状曲面とすることもできる。かかる場合であっても、対向棒14は、処理液の液膜からの揚力を良好に受けることができる。   Further, the shape of the opposing bar 14 is not limited to the above-described configuration. For example, the head portion 33 may be configured to be provided at one end portion in the longitudinal direction instead of the central portion in the longitudinal direction. Further, although the example has been described in which the facing surface (lower surface) 43 of the liquid contact member 31 is tapered, the lower surface of the liquid contact member 31 may be a convex curved surface such as a cylindrical surface or an elliptical cylindrical surface. it can. Even in such a case, the opposing rod 14 can receive the lift from the liquid film of the processing liquid satisfactorily.

さらに、接液部材31の断面形状が、下に凸の先尖状に形成されていてもよい。すなわち、接液部材31の対向面43が、ウエハWの回転方向の上流側に向かうに従ってウエハWの上面に接近する第1傾斜面と、この第1傾斜面に連続し、ウエハWの回転方向の上流側に向かうに従ってウエハWの上面から離反する第2傾斜面とを有していてもよい。
また、接液部材31の対向面43(下面)を水平面とすることもできるが、この場合、対向棒14が薬液の液膜からの揚力を受けることができるように、当該対向面43にスリットや溝、孔などの凹部が形成されていることが望ましい。
Furthermore, the cross-sectional shape of the liquid contact member 31 may be formed in a downwardly convex tip shape. That is, the facing surface 43 of the liquid contact member 31 is continuous with the first inclined surface approaching the upper surface of the wafer W as it goes upstream in the rotation direction of the wafer W, and the rotation direction of the wafer W And a second inclined surface that is separated from the upper surface of the wafer W toward the upstream side.
Further, the opposing surface 43 (lower surface) of the liquid contact member 31 can be a horizontal surface, but in this case, the opposing surface 43 is slit in the opposing surface 43 so as to receive lift from the liquid film of the chemical solution. It is desirable that recesses such as grooves, holes and the like are formed.

また、対向棒14が支持ブラケット20を介してアーム本体70に支持される構成としたが、対向棒14が、アーム本体70に直接支持される構成であってもよい。
また、対向棒14とは別に、ウエハW上に処理液を供給するノズル3を設ける構成としたが、対向棒14の内部にノズルが挿通し、対向棒14の対向面43から処理液が吐出される構成であってもよい。
Further, although the opposing bar 14 is supported by the arm body 70 via the support bracket 20, the opposing bar 14 may be directly supported by the arm body 70.
In addition, the nozzle 3 for supplying the processing liquid onto the wafer W is provided separately from the counter bar 14. However, the nozzle is inserted into the counter bar 14 and the processing liquid is discharged from the counter surface 43 of the counter bar 14. It may be configured.

また、対向部材として、棒状の対向棒14を例にとって説明したが、棒状以外の円盤状、半円状または矩形状のものとすることができる。
また、上記2つの実施形態においては、ウエハWに対して薬液および純水を順に供給しウエハWに洗浄処理を施す基板処理装置1,101を例に挙げたが、ウエハWに対して純水のみを供給してウエハWに洗浄処理を施す基板処理装置にも適用可能である。
Further, although the rod-like counter rod 14 has been described as an example of the counter member, it may be a disc, semicircular or rectangular shape other than the rod shape.
In the above-described two embodiments, the substrate processing apparatuses 1 and 101 that sequentially supply the chemical solution and pure water to the wafer W and perform the cleaning process on the wafer W have been described as an example. It can also be applied to a substrate processing apparatus that supplies a cleaning process to the wafer W.

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。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

1 基板処理装置
2 スピンチャック(基板保持手段)
3 ノズル
4 モータ(回転手段)
14 対向部材
20 支持ブラケット(支持部材)
43 対向面(基板対向領域)
44 対向棒保持機構(対向部材保持機構)
45 ベローズ
100 基板処理装置
101 コイルばね
S 間隔
W ウエハ(基板)
1. Substrate processing apparatus 2. Spin chuck (substrate holding means)
3 Nozzle 4 Motor (Rotating means)
14 Opposing member 20 Support bracket (supporting member)
43 Opposite surface (substrate facing area)
44 Opposing rod holding mechanism (opposing member holding mechanism)
45 Bellows 100 Substrate Processing Device 101 Coil Spring S Interval W Wafer (Substrate)

Claims (7)

基板を水平姿勢に保持するための基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を鉛直軸線まわりに回転させる回転手段と、
前記基板保持手段により保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段により保持された基板の上面に形成される前記処理液の液膜に接して当該液膜から揚力を受け得るように当該上面から間隔を隔てて対向配置される対向部材と、
前記対向部材を支持するための支持部材と、
前記対向部材を、鉛直方向に沿う相対変位が可能な状態で前記支持部材に保持させる対向部材保持機構とを含む、基板処理装置。
A substrate holding means for holding the substrate in a horizontal position;
Rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means around a vertical axis;
Treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid to the upper surface of the substrate held by the substrate holding means;
A facing member disposed opposite to the upper surface so as to be in contact with the liquid film of the processing liquid formed on the upper surface of the substrate held by the substrate holding means and receive lift from the liquid film;
A support member for supporting the opposing member;
A substrate processing apparatus, comprising: a counter member holding mechanism that holds the counter member on the support member in a state in which the counter member can be relatively displaced along a vertical direction.
前記対向部材保持機構が、前記支持部材と前記対向部材との間に介装された弾性体を含む、請求項1記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the counter member holding mechanism includes an elastic body interposed between the support member and the counter member. 前記対向部材が、前記基板保持手段に保持された基板の回転半径方向に沿って延びる棒状の基板対向領域を有している、請求項1または2記載の基板処理装置。   3. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the facing member has a rod-like substrate facing region extending along a rotational radius direction of the substrate held by the substrate holding means. 前記対向部材が、前記基板保持手段に保持された基板の回転中心から当該基板の周縁部まで延びる基板対向領域を有している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the facing member has a substrate facing area extending from a rotation center of the substrate held by the substrate holding means to a peripheral edge portion of the substrate. . 前記基板対向領域が、前記基板保持手段に保持された基板の上面と対向し、当該基板の回転方向の上流側に向かうに従って当該基板の上面から離反する傾斜面を有する、請求項3または4記載の基板処理装置。   The said board | substrate opposing area | region has an inclined surface which opposes the upper surface of the board | substrate hold | maintained at the said board | substrate holding means, and leaves | separates from the upper surface of the said board | substrate as it goes to the upstream of the rotation direction of the said board | substrate. Substrate processing equipment. 前記処理液供給手段が、前記基板保持手段に保持される基板の上面において前記対向部材が対向する領域の上流側に向けて処理液を吐出するノズルを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The said process liquid supply means includes the nozzle which discharges a process liquid toward the upstream of the area | region where the said opposing member opposes on the upper surface of the board | substrate hold | maintained at the said board | substrate holding means. The substrate processing apparatus according to item. 基板を水平姿勢に保持して回転させる基板保持回転工程と、
基板の上面に処理液を供給する処理液供給工程と、
鉛直方向に沿う相対変位が可能な状態で支持部材に保持された対向部材を、基板の上面に形成される前記処理液の液膜に接して当該液膜から揚力を受け得るように当該上面から間隔を隔てて対向配置させる対向部材配置工程とを含む、基板処理方法。
A substrate holding and rotating step for rotating the substrate while holding it in a horizontal position;
A treatment liquid supply step for supplying a treatment liquid to the upper surface of the substrate;
The opposing member held by the support member in a state capable of relative displacement along the vertical direction is brought into contact with the liquid film of the processing liquid formed on the upper surface of the substrate so as to receive lift from the liquid film. A substrate processing method including an opposing member arranging step of opposingly arranging with an interval.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075051A (en) * 2016-04-13 2018-12-21 株式会社斯库林集团 Substrate board treatment and substrate processing method using same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003119600A (en) * 2001-10-12 2003-04-23 Toyo Kohan Co Ltd Electrolysis equipment
JP2003209039A (en) * 2002-01-11 2003-07-25 Ebara Corp Processing device and treatment method of substrate
JP2005347761A (en) * 2005-06-15 2005-12-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate-cleaning device and substrate-cleaning method
JP2006501691A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Method and system for processing a substrate using a dynamic liquid meniscus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003119600A (en) * 2001-10-12 2003-04-23 Toyo Kohan Co Ltd Electrolysis equipment
JP2003209039A (en) * 2002-01-11 2003-07-25 Ebara Corp Processing device and treatment method of substrate
JP2006501691A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Method and system for processing a substrate using a dynamic liquid meniscus
JP2005347761A (en) * 2005-06-15 2005-12-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate-cleaning device and substrate-cleaning method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075051A (en) * 2016-04-13 2018-12-21 株式会社斯库林集团 Substrate board treatment and substrate processing method using same
CN109075051B (en) * 2016-04-13 2023-02-14 株式会社斯库林集团 Substrate processing apparatus and substrate processing method

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