JP2015079879A - 液処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降部材への処理液の付着を確実に防止することが可能な液処理装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗに液処理を行う液処理装置１において、給液部３３、４１は、前記基板保持部２１に保持された基板Ｗに処理液を供給し、昇降部材５４は、基板保持部２１よりも上方側と、基板保持部２１よりも下方側との間を昇降し、基板保持部２と、その下方側の位置との間に配置され、基板Ｗから流れ落ちた処理液を受ける区画部２７１には昇降部材５４の通過口２７２が設けられている。蓋部２８２は、昇降部材５４が区画部２７１よりも上方側に位置するときは通過口２７２を開き、昇降部材５４が区画部２７１の上面よりも下方側に位置するときは通過口２７２を閉じる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板保持部に基板を保持した状態で液処理を行う技術に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）をスピンチャックによって保持し、ウエハを回転させながら洗浄液を供給してウエハの洗浄を行う洗浄装置（液処理装置）が用いられている。

この種の洗浄装置には、外部の搬送アームとの間でウエハの受け渡しを行うリフターなどの昇降部材を備え、ウエハを回転自在に保持するスピンチャック（基板保持部）の上方側の位置と、スピンチャックよりも下方の位置との間で昇降部材を昇降させるものがある。しかしながらウエハに供給された洗浄液が流れ落ち、下方側へと降下した昇降部材に接触すると、ウエハとの接触部分を汚染するおそれがある。

ここで特許文献１には、互いに重ならない位置に配置されたスピンチャックと２つの吸着パッドとの間でウエハを受け渡しつつ、ブラシを用いてウエハの裏面全体を洗浄する洗浄装置が記載されている。この洗浄装置には、ウエハが吸着パッドに保持されている期間中、下方側に退避しているスピンチャックの上方を覆うカバー部材が設けられ、上方側から流れ落ちてきた洗浄液がスピンチャックに付着することを防止している。
しかしながら、スピンチャックの上方をカバー部材で覆っただけでは、洗浄液の飛沫などから生成したミストがカバー部材の下方側から進入してスピンチャックに付着するおそれがあり、液体の進入を防止する能力が十分ではない場合がある。

特開２００８−１７７５４１：段落００４８〜００５０、図１０、１１

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、昇降部材への処理液の付着を確実に防止することが可能な液処理装置を提供することにある。

本発明の液処理装置は、基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する給液部と、
前記基板保持部よりも上方側の上昇位置と、前記基板保持部よりも下方側の降下位置との間を昇降可能な昇降部材と、
前記基板保持部と、前記降下位置とを区画し、前記昇降部材の通過口が設けられた区画部と、
前記昇降部材が前記区画部よりも上方側に位置するときは前記通過口を開き、前記昇降部材が前記区画部の上面よりも下方側に位置するときは前記通過口を閉じる蓋部と、を備えたことを特徴とする。

前記液処理装置は、下記の構成を備えていてもよい。
（ａ）前記基板保持部は、基体と、この基体に水平な軸周りに回動自在に設けられ、上端部が基板の側周部を押圧する保持部として構成されると共に回動軸よりも下方側が作動片を構成し、前記保持部が基板の側周部を押圧する方向に付勢されたメカチャックと、を備え、
前記保持部の付勢力に抗して作動片を押し上げ、基板の保持を解除するための押し上げ部材を設け、前記蓋部は、前記押し上げ部材が前記基板の保持を解除する位置に置かれているときには開かれ、前記押し上げ部材が前記作動片を押し上げていないときには閉じられるように、前記押し上げ部材に連動するように構成されていること。
（ｂ）（ａ）において、前記区画部の上面に、上下方向に伸びる回転軸周りに回転自在に設けられ、その外周面に沿って案内溝が形成された溝カムと、先端部が前記案内溝に挿入される一方、基端部が前記押上げ部材に連結され、前記押上げ部材の昇降動作を前記溝カムの回転動作に変換する駆動ピンと、を備え、前記蓋部は前記溝カムの側周面に設けられ、前記通過口を閉じる位置と、当該通過口を開く位置との間を前記回転軸周りに移動すること。
（ｃ）前記区画部の下方からの駆動力により昇降駆動する駆動部材と、前記駆動部材の昇降動作を回転動作に変換する変換部材と、を備え、前記変換部材の回転動作に応じて、前記蓋部は、前記駆動部材が上昇しているときには開かれ、前記駆動部材が下降しているときには閉じられること。
（ｄ）（ｂ）、（ｃ）において、前記蓋部の上面には、前記通過口を閉じる位置側から開く位置側へ向けて低くなる傾斜面が形成されていること。
（ｅ）前記通過口の周囲には、前記区画部の上面に流れ落ちた処理液の進入を抑える突状部が設けられていること。
（ｆ）前記昇降部材には、基板を下面側から支持し、外部から搬送された基板を前記基板保持部に受け渡すための基板支持部が設けられていること。また、前記昇降部材には、基板が前記基板保持部に保持されている姿勢を検出するためのセンサが設けられていること。

本発明は、基板に対する処理液供給面の下方に配置された区画部の下方側の降下位置まで昇降部材を降下させると共に、この区画部に設けられ、昇降部材を通過させるための通過口を蓋部によって閉じるので、昇降部材への処理液の付着を確実に防止することができる。

発明の実施の形態に係る液処理装置の縦断側面図である。 前記液処理装置の横断平面図である。 前記液処理装置に設けられているスピンチャックの上部側の斜視図である。 前記スピンチャックにウエハを載置する動作の説明図である。 昇降部材の通過口を開閉する蓋部の駆動機構を示す第１の説明図である。 前記蓋部の駆動機構を示す第２の説明図である。 前記蓋部の駆動機構に設けられている溝カムのバリエーションを示す説明図である。 第２の実施形態に係る蓋部の駆動機構を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る蓋部の駆動機構の第１の作用説明図である 第２の実施形態に係る蓋部の駆動機構の第２の作用説明図である 第３の実施形態に係る蓋部の駆動機構を示す説明図である。 第４の実施形態に係る蓋部の駆動機構の第１の作用説明図である。 第４の実施形態に係る蓋部の駆動機構の第２の作用説明図である。

以下、本発明の液処理装置の実施の形態の一例として、ウエハＷの半導体デバイスの回路が形成された面（デバイス形成面）を下側に向ける一方、回路が形成されていない裏面を上側に向け、洗浄部材を利用してこの裏面を洗浄する洗浄装置１（液処理装置）の構成について図１〜図３を参照しながら説明する。

図１に示すように洗浄装置１は、筐体１０内に、ウエハＷを保持する回転自在なスピンチャック２と、ウエハＷの上面に処理液である洗浄液を供給しながらウエハＷの上面を洗浄する洗浄部材４１と、洗浄液を受けるためのカップ２６１と、を設けた構造となっている。筐体１０には、開閉自在なシャッタ１２を備えたウエハＷの搬入出口１１が設けられている。

スピンチャック２は、円盤状の回転プレート２１と、回転プレート２１の周縁部に設けられ、ウエハＷを保持するチャック部２２（メカチャック）と、を備えている。回転プレート２１の底面側中央部には、上下方向に伸びる回転軸２３が連結され、この回転軸２３の基端部には、回転プレート２１を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部２４が設けられている。回転駆動部２４は例えば、モータにより構成される。スピンチャック２は本例の基板保持部に相当し、回転プレート２１は基体に相当している。

図２に示すように、チャック部２２は、回転プレート２１の周縁部にて互いに間隔を開けて例えば３箇所に配置されている。チャック部２２は、図１に示したウエハＷを保持する保持ピン２２１（保持部）と、ウエハＷの保持位置と解除位置との間で保持ピン２２１を移動させる作動片２２３と、が回動軸２２２を介して連結された構造となっている。

保持ピン２２１の上端部には、ウエハＷの側周面に当接させる当接面が形成されており、保持ピン２２１は、この当接面を回転プレート２１の径方向内側へ向けて配置されている。保持ピン２２１の基端部は、水平方向に伸びる回動軸２２２を介して回転プレート２１に取り付けられ、作動片２２３は、この回動軸２２２から回転プレート２１の半径方向内側へ向けて斜め下方へと伸び出している。

回動軸２２２は、保持ピン２２１の上端部が回転プレート２１の径方向内側へ向けて移動する方向に付勢されており、この付勢力により他の保持ピン２２１との間でウエハＷを挟み、回転プレート２１の上面との間に隙間を開けた状態でウエハＷを水平に保持する。各作動片２２３の下方位置には、連結板２５３を介して昇降機構２５４に連結された円環形状の押上板２５１が設けられている。押上板２５１は、区画プレート２７１を貫通する昇降棒２５５を介した昇降機構２５４からの駆動力により上昇及び下降する駆動部材である。この押上板２５１を上昇させて、作動片２２３を押し上げると、回動軸２２２周りに保持ピン２２１が回転し、回転プレート２１の径方向外側へ向けて保持ピン２２１が移動することにより、ウエハＷの保持が解除される（図４）。

カップ２６１は、スピンチャック２の周囲を囲むように設けられており、回転するウエハＷから振り飛ばされた洗浄液を受け止め、排液管２６３を介して外部へ洗浄液を排出する。カップ２６１の内側には、回転プレート２１の下方側の空間を囲むように円筒状の内壁部２６２が設けられており、スピンチャック２の回転軸２３やチャック部２２の作動片２２３を作動させる押上板２５１などは、この内壁部２６２の内側の空間に収容されている。

洗浄部材４１は、アーム部４２の先端部に保持され、このアーム部４２の基端部は回転軸４３にて支持されている。回転軸４３は、回転駆動部４４によって鉛直軸周りに回転自在に構成されており、アーム部４２を回転軸４３周りに回転させることによって、スピンチャック２に保持されたウエハＷの上方側の処理位置（図２中に破線で示してある）と、ウエハＷの上方から退避した退避位置（同図中に実線で示してある）との間で洗浄部材４１を移動させることができる。なお、回転軸４３には不図示の昇降機構が備えられており、処理位置と退避位置との間での移動に際しては、カップ２６１への衝突しないように、洗浄部材４１を一旦上昇させて下降させるようにしている。

洗浄部材４１は、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂により形成された略円形柱状のスポンジや、あるいはナイロンブラシにより構成されている。また、洗浄部材４１を鉛直軸周りに回転させる回転機構（不図示）を設け、洗浄部材４１を回転させながら洗浄処理を行ってもよい。

洗浄部材４１を保持するアーム部４２には、洗浄部材４１との接続部にて開口する不図示の液流路が設けられており、この液流路は、開閉弁３２の設けられた洗浄液供給ライン３１を介して洗浄液供給源３３に接続されている。洗浄液供給源３３には、ＤＩＷ（DeIonized Water）などの洗浄液が貯留されており、洗浄部材４１を介してウエハＷの上面に洗浄液が供給される。洗浄液供給源３３、洗浄液供給ライン３１、アーム部４２内の液流路や洗浄部材４１における前記液流路の開口部は、本例の給液部を構成している。

図１〜図３に示すように、回転プレート２１の周縁部の下方側には、上下方向に伸びる棒状の部材からなる例えば３本の昇降部材５４が、回転プレート２１の周方向に沿って互いに間隔を開けて配置されている。各昇降部材５４の上端部には、外部の搬送アームとチャック部２２との間でウエハＷの受け渡しを行う傾斜面を備えた支持部材５２（基板支持部）が設けられている。

各昇降部材５４の下部は、回転駆動部２４を囲む例えば円環形状に形成された共通の連結板５５に接続されており、昇降機構５６によってこの連結板５５を上下に移動させることにより各支持部材５２を同時に等距離だけ昇降させることができる。回転プレート２１の下方側に退避しているとき、昇降部材５４や支持部材５２、ファイバセンサ５１は、既述の内壁部２６２よりも内側の空間に収容されている。

図２、図３に示すように回転プレート２１の周縁部には、昇降部材５４の配置位置に対応して切り欠き部２１１が設けられており、鉛直軸周りに回転する回転プレート２１は、各切り欠き部２１１が昇降部材５４の上方側に配置される位置にて停止する。各昇降部材５４はこの切り欠き部２１１を通過して回転プレート２１の下方側から上方側へと支持部材５２を突出し、外部の搬送アームとの間でのウエハＷの受け渡し位置まで支持部材５２を上昇させることができる（図４参照）。また図２に示すように昇降部材５４の配置位置は、チャック部２２の配置位置と干渉しないように設定されている。

さらに各昇降部材５４の上端部には、スピンチャック２に保持されたウエハＷの水平度合を検出するためのファイバセンサ５１が設けられている。ファイバセンサ５１は、投光部５１１を備えたものと、受光部５１２を備えたものとを１組にして用いられる。投光部５１１は、例えば不図示の光源から入射された光を光ファイバにて導光し、この光ファイバの末端面を投光部５１１として水平方向へ投光を行う構成となっている。一方、受光部５１２は、光電変換素子を備えた不図示の受光部に接続された光ファイバであり、投光部５１１から投光された光が光ファイバの先端面に入射される。受光部は、受光部５１２を介して入射した受光量を検出してこの受光量を示す信号を後述の制御部６へと出力することができる。

上記のファイバセンサ５１によれば、スピンチャック２に保持されたウエハＷの姿勢に応じて、図３に示すように互いに異なる方向へ向けて投光された光路５０の一部をウエハＷが遮る状態が変化したとき、各受光部５１２における受光量の変化として検出することができる。なおＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子にて投光部５１１を構成し、フォトダイオードなどの受光素子にて受光部５１２を構成してもよいことは勿論である。

以上に説明した支持部材５２やファイバセンサ５１が設けられた昇降部材５４を備える本例の洗浄装置１には、洗浄液による支持部材５２やファイバセンサ５１の汚染を防止する機構が設けられている。以下、当該機構の構成について説明する。

図１に示すように、チャック部２２を作動させる押上板２５１の下方側には、回転プレート２１側と昇降部材５４の降下位置（図１）や回転駆動部４との間を区画する区画プレート２７１（区画部）が設けられている。例えば区画プレート２７１は、スピンチャック２の回転軸２３の周囲を囲む円環形状に形成され、回転プレート２１側から洗浄液が流れ込んだり、ミストが入り込んでも、その上面を液受け面として、区画プレート２７１の下方側への洗浄液の流下を防止する。区画プレート２７１の上面側の周縁部には、区画プレート２７１上に流れ落ちた洗浄液を排出するための不図示の排液溝が設けられている。また図１には、回転プレート２１を回転させる回転駆動部２４上に区画プレート２７１を固定した例を示しているが、区画プレート２７１は洗浄装置１の床面などに固定してもよい。

区画プレート２７１には、各昇降部材５４の配置位置（図２に示す切り欠き部２１１の下方側の位置）に対応して、これら昇降部材５４を通過させるための通過口２７２が設けられている。各通過口２７２の口縁部には、区画プレート２７１上に流れ落ちた洗浄液の各通過口２７２内への進入を防止するための突状部２７３が設けられている。

さらに区画プレート２７１には、通過口２７２内への洗浄液の進入を防止するために当該通過口２７２を閉じる蓋部２８２を備え、昇降部材５４が通過口２７２を通過する際にこの蓋部２８２を連動させることにより通過口２７２を開くための駆動機構が設けられている。
以下、図５、図６を参照して蓋部２８２及びその駆動機構の構成を説明する。図５（ａ）、図６（ａ）は、上記蓋部２８２などの側面図、図５（ｂ）、図６（ｂ）はこれらを上面側から見た平面図を示している。

図５、図６に示すように、蓋部２８２は、区画プレート２７１の上面に設けられ、上下方向に伸びる回転軸２８４周りに回転自在な円柱形状のロータ２８１の側周面に保持されている。図５（ｂ）に示すように蓋部２８２は、通過口２７２の上方に移動したとき、突状部２７３を含む通過口２７２全体を上方側から覆うことが可能な形状に構成されている。また図５（ａ）に示すように、蓋部２８２は、移動する際に突状部２７３などと接触することによるパーティクルを発生させず、且つ、通過口２７２への洗浄液の進入を防ぐのに十分に狭い、数ｍｍ程度の隙間を介して突状部２７３の上方側に配置されている。

さらに図６（ａ）に示すように、蓋部２８２の上面には、当該蓋部２８２により通過口２７２を閉じる位置（図５（ｂ）に示す位置）側から、通過口２７２を開く位置（図６（ｂ）に示す位置）側に向けて低くなる傾斜面が形成されている。

図５（ａ）に示すように、ロータ２８１の側面には、らせん状に案内溝２８３が彫られている。一方、チャック部２２の開閉動作を実行する既述の区画プレート２７１には、各ロータ２８１の側周面へ向けて横方向に突出するように配置された駆動ピン２５２が設けられている。横方向に突出した駆動ピン２５２の先端は、既述の案内溝２８３内に挿入されている。そして、押上板２５１の昇降動作に連動して駆動ピン２５２の先端部が案内溝２８３の上方側または下方側の壁面に当たる力が、ロータ２８１を回転させる力に変換される。

この結果、案内溝２８３内で駆動ピン２５２を昇降させると、通過口２７２を閉じる位置（図５（ｂ））と、通過口２７２を開く位置（図６（ｂ））との間で蓋部２８２が移動する。この観点において、ロータ２８１及び駆動ピン２５２は、カム機構を構成しており、蓋部２８２を保持するロータ２８１は溝カムに相当すると共に、駆動部材（押上板２５１）の昇降動作を回転動作に変換する変換部材に相当している。

以上に説明した構成を備える洗浄装置１は、図１に示すようにその全体の動作を統括制御する制御部６と接続されている。制御部６は不図示のＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には洗浄装置１の作用、即ちスピンチャック２へのウエハＷの受け渡しや昇降部材５４の昇降動作、ファイバセンサ５１によりウエハＷの水平度合を検出する動作や回転するウエハＷに洗浄液を供給して洗浄部材４１を用いて洗浄処理を行う動作などについてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

以上の構成を備えた洗浄装置１の作用について説明する。洗浄装置１の作用は、制御部６が上記記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより制御される。外部の搬送アームが処理対象のウエハＷを搬送してきたら、制御部６は、シャッタ１２を開き、搬送アームを筐体１０内に進入させる。このとき、図４に示すように押上板２５１はチャック部２２の作動片２２３を押し上げて保持ピン２２１を解除位置にて待機させている。また、押上板２５１が上方側へ移動していることにより、図６に示すようにロータ２８１は、通過口２７２を開く位置に蓋部２８２を移動させ、各昇降部材５４は通過口２７２を通過できるようになっている。

筐体１０内に進入した搬送アームが、回転プレート２１の上方の上昇位置にて停止すると、昇降機構５６が作動し３本の昇降部材５４を同時に上昇させる。昇降部材５４の配置位置は、搬送アームと干渉しない位置に設定されており、搬送アームがウエハを保持する高さ位置よりも高く支持部材５２を上昇させると、搬送アームから支持部材５２にウエハＷが受け渡される（図４）。支持部材５２にウエハＷを受け渡した搬送アームは、筐体１０内から退避し、その後、シャッタ１２が移動して搬入出口１１が閉じられる。

支持部材５２に受け渡されたウエハＷは、傾斜面によって案内されながら、自重によってウエハＷの処理位置まで移動する。支持部材５２が設けられている昇降部材５４の基端部は、共通の連結板５５に取り付けられているので、支持部材５２は常に同じ高さ位置に配置される。従って、回転プレート２１の径方向外側から内側へ向けて次第に低くなる３つの傾斜面に案内されたウエハＷは、ほぼ水平の姿勢で安定し、支持部材５２に支持される。

支持部材５２にウエハＷが受け渡されたら、制御部６は、支持部材５２からチャック部２２の保持ピン２２１にウエハＷを受け渡す位置まで支持部材５２を降下させる。解除位置にて待機している保持ピン２２１の上面にはウエハＷを載置することが可能であり、制御部６は、支持部材５２をさらに降下させると、支持部材５２から保持ピン２２１にウエハＷが受け渡される。そして、さらに昇降部材５４を降下させ、ファイバセンサ５１の投光部５１１や受光部５１２を保持ピン２２１によるウエハＷの保持高さまで移動させたら、水平度合などのウエハＷの保持姿勢を検出する。

そして、ウエハＷが許容範囲よりも傾いて保持されている場合は、制御部６は、支持部材５２を再度上昇させてウエハＷを持ち上げてから保持ピン２２１に載置し直したり、アラームを発報したりする。一方、ウエハＷの傾きが許容範囲内にある場合には、制御部６は、保持状態の検出を終了し、支持部材５２及びファイバセンサ５１を含む昇降部材５４全体を区画プレート２７１の下方側の降下位置まで降下させる（図１）。

昇降部材５４が降下位置まで降下したら、制御部６は、押上板２５１を降下させ、保持ピン２２１を解除位置からウエハの保持位置まで移動させる。この結果、ウエハＷは３つの保持ピン２２１によって側方から挟み込まれるように保持され、回転プレート２１の上面との間に隙間を開けた状態でスピンチャック２に保持される。

また、前記押上板２５１の降下動作に連動して、ロータ２８１の案内溝２８３内に挿入された駆動ピン２５２が下方側へ移動し、ロータ２８１を回転させる。この結果、通過口２７２の上方側に蓋部２８２が移動し、蓋部２８２によって通過口２７２が閉じられる。このとき、既述のように通過口２７２を閉じる位置側から、通過口２７２を開く位置側に向けて低くなる傾斜面が蓋部２８２の上面に形成されていることにより（図６（ａ）参照）、当該面に洗浄液が付着していたとしても、通過口２７２へ向けて蓋部２８２が移動する際に、通過口２７２から離れた方向へ向けて洗浄液が振り落される。

制御部６は、昇降部材５４全体を降下位置まで降下させたら、ウエハＷを所定の回転速度まで回転させ、ウエハＷの中央部まで洗浄部材４１を移動させてウエハＷの上面に接触する位置まで降下させると共に、洗浄液を供給して洗浄処理を開始する。そして、アーム部４２を回転させながら洗浄部材４１をウエハＷの中央部側から周縁部側へ移動させ、ウエハＷの全面に対して洗浄処理を行う。

回転するウエハＷの上面に供給された洗浄液は、遠心力の作用によってウエハＷの上面を中央部側から周縁部側へ向けて流れ、その外縁部に到達してカップ２６１へ向けてほぼ水平に振り飛ばされる。このとき、ファイバセンサ５１や支持部材５２を含む昇降部材５４や、昇降部材５４の昇降機構５６、チャック部２２の回転駆動部２４の上方側には区画プレート２７１が設けられているので、一部の洗浄液が切り欠き部２１１などを介して回転プレート２１の下方側に流れ落ちたとしてもこれらの機器への洗浄液の付着を防止することができる。

さらに昇降部材５４を通過させるために設けられた通過口２７２の周囲には突状部２７３が設けられ、区画プレート２７１に流れ落ちた洗浄液の進入を防ぐと共に、通過口２７２自体も蓋部２８２で閉じられている。従って、区画プレート２７１に流れ落ちた洗浄液の飛沫がミストとなって浮遊しても、ミストは通過口２７２内に殆ど進入することはできず、支持部材５２やファイバセンサ５１は清浄な状態に保たれる。

こうしてウエハＷの全面の洗浄を終えたら、制御部６は、洗浄部材４１を上昇させ、退避位置まで移動させる一方、回転しているウエハＷには、不図示のリンスノズルからのＤＩＷなどのリンス液を供給し、ウエハＷの上面のリンス処理を行う。所定時間リンス処理行った後、リンス液の供給を停止し、ウエハＷの回転数を上昇させて、ウエハＷの上面に残っているリンス液を振り切るスピン乾燥を行う。スピン乾燥を終えた後、ウエハＷの回転を停止させる。

ウエハＷの洗浄処理を終えたら、制御部６は、押上板２５１を上昇させて保持ピン２２１によるウエハＷの保持を解除すると共に、通過口２７２を開く。しかる後、支持部材５２を上昇させ、搬入時とは反対の順序で保持ピン２２１から支持部材５２、支持部材５２から筐体１０内に進入した搬送アームへと順次、ウエハＷを受け渡す。洗浄装置１から搬出されたウエハＷは、例えば外部の反転装置にて反転された後、洗浄が行われたウエハＷの裏面を下側へ向けた状態でキャリアに収容される。

本実施の形態に係る洗浄装置１によれば以下の効果がある。制御部６は、洗浄処理が行われるスピンチャック２を構成する回転プレート２１の下方に配置された区画プレート２７１の下方側の降下位置まで昇降部材５４を降下させると共に、この区画プレート２７１に設けられ、昇降部材５４を通過させるための通過口２７２を蓋部２８２によって閉じる。この結果、昇降部材５４や昇降部材５４に設けられた支持部材５２やファイバセンサ５１への処理液の付着を確実に防止することができる。

本実施の形態では、保持部２２の保持動作と蓋部２８２の開閉動作が連動しているが、保持部２２の保持の程度と蓋部２８２の開閉度合いの関係は、ロータ２８１の案内溝の形状を変更することにより、任意に決めることができる。ここで図７（ａ）〜（ｃ）は、ロータ２８１の側周面を平面に展開した展開図を模式的に示している。この側周面に設けられるらせん状の案内溝２８３は、図７（ａ）に示すように傾きが一定となるように構成する場合に限られない。例えば図７（ｂ）の案内溝２８３ａは、その傾きが途中で変化していることにより、蓋部２８２が通過口２７２を覆い始める位置の直前まで移動したとき、保持ピン２２１が保持位置にてウエハＷを保持する力と比べて、例えばその半分以上の力を保持ピン２２１からウエハＷに加えることができる。

この状態でファイバセンサ５１によりウエハＷの保持姿勢を検出することにより、保持ピン２２１にてウエハＷを保持した後の状態に近い条件下で姿勢検出を行える。そして、ウエハＷの保持姿勢を検出した後、ファイバセンサ５１を区画プレート２７１の下方側に退避させてからさらに押上板２５１（駆動ピン２５２）を降下させると、保持位置にて保持ピン２２１にウエハＷが保持されると共に、蓋部２８２により通過口２７２が閉じられる。
図７（ｃ）に示した案内溝２８３ｂは、図７（ｂ）の例と同様に、ウエハＷに対して保持ピン２２１からある程度大きな力が加わるまで蓋部２８２が移動を開始しないように案内溝２８３ｂを構成した例である。以上のように、案内溝２８３ｂを変更することにより、ウエハＷが保持された状態のときまで、ファイバセンサ５１は、区画プレート２７１の上面よりも上方に位置することになるので、より正確な水平検知が可能となる。
以上の実施形態では、昇降部材５４が所定の降下位置（図１）まで降下した後に、蓋部２８２が通過口２７３を閉じるようにした。しかし、蓋部２８２が閉じるタイミングはこれに限定されず、昇降部材５４が区画プレート２７１の上面よりも下方側に位置していれば良い。例えば、ファイバセンサ５１の先端が通過口２７３を通過中に蓋部２８２が通過口２７３を閉じ始める等の動作があり得る。

図８〜図１０は、第２の実施の形態に係る蓋部２８２の駆動機構の例を示している。ここで、図１〜図７を用いて説明した洗浄装置１と共通の機能を持つ構成要素には、これらの図に付したものと共通の符号を付してある（以下同じ）。
図８に示すように、本例の蓋部２８２は、水平方向に伸びるように配置された回転ばね２９１の側周面に保持されている。回転ばね２９１は、区画プレート２７１（図８においては不図示）上に配置された支持台２９３によって回転自在に支持され、さらに回転ばね２９１は、通過口２７２を開く方向に蓋部２８２を移動させるように付勢されている。またこの回転ばね２９１には、押上板２５１に設けられた駆動ピン２５２ａにて動作する作動片２９２が設けられている。

そして保持ピン２２１にてウエハＷを保持する際に押上板２５１を降下させると、駆動ピン２５２ａにより作動片２９２が押し下げられ、回転ばね２９１が回転し、蓋部２８２によって通過口２７２が閉じられる（図９）。ここで図９、図１０に示すように、本例の駆動ピン２５２ａの先端部は、伸縮自在であって当該先端部が伸びる方向に付勢されている。このため、図１０に示すように、作動片２９２が上向きとなる位置まで移動した際には、駆動ピン２５２ａの先端部が伸び出して、作動片２９２を係止した状態を維持できる。

また蓋部２８２の開閉動作は、押上板２５１を利用した保持ピン２２１によるウエハＷの保持、解除動作と連動させなくてもよい。例えば図１１に示す第３の実施形態においては、蓋部２８２の駆動機構として、区画プレート２７１の下面側に、ロータ２８１の回転軸２８４を回転させる回転モータ２８５が設けられている。

さらに図１２、図１３の第４の実施形態に示すように、昇降部材５４の昇降動作に連動させて蓋部２８２を開閉する駆動機構を設けてもよい。本例においては、支持台２８８に支持され、横方向に伸びる巻取りバネ２８６によって蓋部２８２の基端部が支持されている。図８に示した第２の実施形態と同様に、当該巻取りバネ２８６は、通過口２７２を開く方向に蓋部２８２を移動させるように付勢され、且つ、ワイヤ２８９の一端側が接続されている。巻取りバネ２８６に接続されたワイヤ２８９は、蓋部２８２や区画プレート２７１に設けられたプーリ２８７、２７４に案内されて、その他端部は昇降部材５４の側壁に設けられたフックリング５７に接続されている。

係る構成により、昇降部材５４を区画プレート２７１の下方の降下位置へ降下させると、巻取りバネ２８６に巻き取られていたワイヤ２８９が引き出され、伸びきったワイヤ２８９がプーリ２８７を介して蓋部２８２を下方側へ引き下げることにより、蓋部２８２が通過口２７２を閉じる（図１２）。一方、昇降部材５４を上昇位置へ向けて上昇させて行くと、ワイヤ２８９は巻取りバネ２８６に巻き取られ、さらに昇降部材５４を上昇させるとワイヤ２８９が蓋部２８２を引き下げる力が弱まり、通過口２７２を開く方向に蓋部２８２が移動する（図１３）。

ここで図１２、図１３に示した実施形態においては、昇降部材５４の上端部にファイバセンサ５１のみを設けた例を示している。このように、昇降部材５４には、支持部材５２及びファイバセンサ５１の双方を設けることは必須でなく、いずれか一方のみを設けてもよい。また、ウエハＷの上面の状態を観察するためのＣＣＤカメラなど、支持部材５２やファイバセンサ５１以外の機構を昇降部材５４に設けてもよい。

さらに、昇降部材５４はスピンチャック２に保持されるウエハＷの外方側に配置される場合に限らない。例えばウエハＷの底面を保持して昇降させるリフトピンを通過させる通過口に蓋部２８２を設けてもよい。

そして、区画部の構成は、区画プレート２７１のように板状の部材を用いる場合の他、例えば区画プレート２７１の周縁部から下方側へ伸びる側壁を設け、昇降部材５４や回転駆動部２４などを側方から囲って洗浄液のミストの進入を防いでもよい。

これらに加え、本発明の液処理装置にて処理される基板の種類は、半導体ウエハの例に限定されるものではなく、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス基板などであってもよい。さらに、デバイス形成面を上面側に向けて、洗浄部材４１を用いずに洗浄液を供給して液処理を行う液処理装置にも本発明は適用できる。また、液処理の機構や方法も限定されるものではなく、例えば、回転機構を有さない装置においても、上記実施形態と同様の機能を有する区画部を備えていれば、本発明は適用可能である。

Ｗ ウエハ
１ 洗浄装置
２ スピンチャック
２１ 回転プレート
２２ チャック部
２２１ 保持ピン
２３ 回転軸
２５１ 押上板
２５２ 駆動ピン
２７１ 区画プレート
２７２ 通過口
２７３ 突状部
２８１ ロータ
２８２ 蓋部
２８３ 案内溝
５１ ファイバセンサ
５２ 支持部材
５４ 昇降部材

Claims (8)

1. 基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する給液部と、
   前記基板保持部よりも上方側の上昇位置と、前記基板保持部よりも下方側の降下位置との間を昇降可能な昇降部材と、
   前記基板保持部と、前記降下位置とを区画し、前記昇降部材の通過口が設けられた区画部と、
   前記昇降部材が前記区画部よりも上方側に位置するときは前記通過口を開き、前記昇降部材が前記区画部の上面よりも下方側に位置するときは前記通過口を閉じる蓋部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
2. 前記基板保持部は、基体と、この基体に水平な軸周りに回動自在に設けられ、上端部が基板の側周部を押圧する保持部として構成されると共に回動軸よりも下方側が作動片を構成し、前記保持部が基板の側周部を押圧する方向に付勢されたメカチャックと、を備え、
   前記保持部の付勢力に抗して作動片を押し上げ、基板の保持を解除するための押し上げ部材を設け、
   前記蓋部は、前記押し上げ部材が前記基板の保持を解除する位置に置かれているときには開かれ、前記押し上げ部材が前記作動片を押し上げていないときには閉じられるように、前記押し上げ部材に連動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
3. 前記区画部の上面に、上下方向に伸びる回転軸周りに回転自在に設けられ、その外周面に沿って案内溝が形成された溝カムと、先端部が前記案内溝に挿入される一方、基端部が前記押上げ部材に連結され、前記押上げ部材の昇降動作を前記溝カムの回転動作に変換する駆動ピンと、を備え、
   前記蓋部は前記溝カムの側周面に設けられ、前記通過口を閉じる位置と、当該通過口を開く位置との間を前記回転軸周りに移動することを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
4. 前記区画部の下方からの駆動力により昇降駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材の昇降動作を回転動作に変換する変換部材と、を備え、
   前記変換部材の回転動作に応じて、前記蓋部は、前記駆動部材が上昇しているときには開かれ、前記駆動部材が下降しているときには閉じられることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
5. 前記蓋部の上面には、前記通過口を閉じる位置側から開く位置側へ向けて低くなる傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液処理装置。
6. 前記通過口の周囲には、前記区画部の上面に流れ落ちた処理液の進入を抑える突状部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の液処理装置。
7. 前記昇降部材には、基板を下面側から支持し、外部から搬送された基板を前記基板保持部に受け渡すための基板支持部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の液処理装置。
8. 前記昇降部材には、基板が前記基板保持部に保持されている姿勢を検出するためのセンサが設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の液処理装置。

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