JP2606726B2 - 回転処理装置及び回転処理方法 - Google Patents

回転処理装置及び回転処理方法

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JP2606726B2
JP2606726B2 JP63190389A JP19038988A JP2606726B2 JP 2606726 B2 JP2606726 B2 JP 2606726B2 JP 63190389 A JP63190389 A JP 63190389A JP 19038988 A JP19038988 A JP 19038988A JP 2606726 B2 JP2606726 B2 JP 2606726B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、回転処理装置及び回転処理方法に関する。
(従来の技術) 半導体の製造工程において、ウェハ洗浄、ウェットエ
ッチング、レジスト剥離が行われる。
このような洗浄・乾燥処理をバッチ式に行う場合に
は、以下に示すような回転処理装置(回転式処理装置)
が多用されている。
すなわち、チャンバ外に配置された回転源機構と回転
軸を介して連結され密閉式のチャンバ内に設けられた半
導体ウェハ等の被処理物の支持部が配置され、この被処
理物支持部に複数の半導体ウェハが収容されたカセット
ホルダがセットされるように構成されたものである。そ
して、被処理物支持部を回転させながら、チャンバ内に
配置されたノズルからカセット内の半導体ウェハに対し
て均一にリンス液等の液状処理剤をスプレー方式や噴霧
方式により供給し、半導体ウェハの洗浄を行う。この
後、リンス液の供給を停止した後も回転を続けて乾燥を
行う。
また、このような回転式処理装置は、液状処理剤を供
給することなく、被処理物の乾燥処理のみに使用される
こともある。さらに、酸液やアルカリ液による処理にも
使用されている。
ところで、上述したような半導体ウェハの洗浄・乾燥
等の処理は、半導体ウェハ上へのパーティクルや不純物
等の付着を防止するために、清浄な雰囲気中で行う必要
がある。このため、チャンバに設けられた被処理物の搬
出入口はパッキン等によって気密封止されるように構成
されており、外気の侵入が阻止されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した洗浄・乾燥装置のような回転
式処理装置においては、チャンバに回転軸の貫通部分が
存在しており、この貫通部分からの汚れた外気の侵入が
問題となっている。
このため、メカニカルシールや磁性流体シールを用い
たり、貫通部分を局所的に排気する等して外気の侵入を
防ぐ等の方策がなされている(特開昭58−213413号公
報、同55−104057号公報、同54−8285号公報、特公昭62
−14223号公報など)が、メカニカルシールではそれ自
体からの発塵があり、また他のシール方法においても完
全に気密シールすることはできなかった。
このようにチャンバ内を清浄な雰囲気に維持する上で
チャンバと回転軸との気密シールが問題となっており、
この軸部のシールを完全に行うことが可能なシール機構
が強く望まれていた。
本発明は、このような従来技術の課題に対処するため
になされたもので、回転式処理装置における回転軸のシ
ールを比較的簡易な構造で完全に気密シールすることを
可能にした回転処理装置及び回転処理方法を提供するこ
とを目的としている。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち本発明の回転処理装置は、密閉されたチャン
バ内に配置された被処理物収容部を、前記チャンバを貫
通して設けられた回転軸を介して、前記チャンバ外に配
置された回転源に連結し、前記回転源によって前記被処
理物収容部を回転させつつ処理を行う回転処理装置にお
いて、 前記回転軸と前記チャンバとの貫通部の間隙に、当該
間隙に沿って、前記被処理物収容部側へ向う清浄流体流
と、前記回転源側へ向う清浄流体流を形成する機構を設
けたことを特徴としている。
請求項2の回転処理装置は、請求項1記載の回転処理
装置において、 前記回転軸と前記チャンバとの貫通部に、前記回転軸
と近接対向する如く、前記回転軸の軸方向に沿って清浄
流体の流路を形成する部材を配設したことを特徴とす
る。
請求項3の回転処理装置は、請求項2記載の回転処理
装置において、 前記清浄流体の流路を形成する部材は、前記回転軸に
対向する如く設けられた多数の細孔ノズルから前記回転
軸の周囲に均一に清浄流体を供給することを特徴とす
る。
請求項4の回転処理装置は、請求項1〜3記載の回転
処理装置において、 前記チャンバ下部に排気手段が接続されるとともに、
前記清浄流体流を形成する機構と前記被処理物収容部と
の間に前記回転軸から前記排出手段に向かって延びる遮
蔽板を設けたことを特徴とする。
請求項5の回転処理装置は、請求項1〜4記載の回転
処理装置において、 前記被処理物収容部の回転中心部から、処理流体を供
給するノズルを具備したことを特徴としている。
請求項6の回転処理方法は、密閉されたチャンバ内に
配置された被処理物収容部を、前記チャンバを貫通して
設けられた回転軸を介して、前記チャンバ外に配置され
た回転源に連結し、前記回転源によって前記被処理物収
容部を回転させつつ処理を行う回転処理方法があって、 前記被処理物収容部を回転させつつ処理を行っている
間、前記回転軸と前記チャンバとの貫通部の間隙に、当
該間隙に沿って、前記被処理物収容部側へ向う清浄流体
流と、前記回転源側へ向う清浄流体流を形成すること特
徴としている。
(作 用) チャンバに設けられた回転軸が遊挿される開孔部にお
ける間隙に、チャンバ側から回転軸方向に清浄流体、例
えば純水や不活性気体等を常に流動させて、チャンバと
回転軸との間に形成される間隙にたえず流体を均一にか
つ隙間なく流動状態で満すことにより、チャンバ内部と
外部とを完全に遮断することが可能となり、また機械的
に摺接する箇所もないため発塵の心配もない。従って、
チャンバ内部はたえず清浄な雰囲気に保たれる。磁性流
体は、変形が生じるとその隙間を無くする方向に移動を
生ずるが、この発明は常時隙間において流動しているこ
とが特徴である。
(実施例) 以下、本発明の回転式処理装置の軸部シール機構をリ
ンサードライヤの回転軸部に適用した実施例について図
面を参照し説明する。
例えばテフロンコーティング材等によって形成された
円筒状のチャンバ1内に、ターンテーブル2が配置され
ており、このターンテーブル2は下部中心付近に固定さ
れチャンバ1底面1aのほぼ中心付近に設けられた貫通孔
1bに遊挿された回転軸3によって、チャンバ2の外部に
配置された回転源機構4に連結されている。また、ター
ンテーブル2の上面には被処理物、例えば半導体ウェハ
5が多数収容されたカセットホルダ6を固定支持するホ
ルダ支持部7が外周方向に均等間隔で複数、例えば4箇
所設置されている。
ターンテーブル2のほぼ中央部上方で、カセットホル
ダ6によって囲まれた位置には、例えば純水のようなリ
ンス液の供給部となる洗浄用ノズル8が多数設置された
供給配管9が上方より吊設されている。この洗浄用ノズ
ル8は、カセットホルダ6内に収容された多数のは半導
体ウェハ5に対してリンス液が均一に供給されるように
設置されている。
また、チャンバ1の上部には、カセットホルダ6の搬
出入口となる蓋部1cが中心付近を支点として上方に開閉
するように設けられている。この蓋部1cは閉状態におい
てパッキン10によってチャンバ1本体と気密に接触する
よう構成されている。
チャンバ1の底面1aに設けられ回転軸3が遊挿された
貫通孔1bの内周側には、回転軸3に対する清浄流体によ
る軸部シール機構20が設けられている。
この軸部シール機構20は、第2図および第3図に示す
ように、貫通孔1bと内周面に沿ってブッシュ21が固定さ
れており、このブッシュ21の内周面と回転軸3の外面と
の間には所定の間隙、例えば0.5mm程度の間隙22が設け
られている。ブッシュ21内には環状の外周溝23が形成さ
れており、外周溝23の内周側には多数の細孔ノズル24
a、24a…によって構成された細孔ノズル群24が回転軸3
に向けて放射状に穿設されて構成されている。この細孔
ノズル24aは、回転軸3とブッシュ21との間隙22に対し
て常に清浄流体が流動状態、例えば純水のような液体、
あるいは窒素ガスのような気体が均一にかつ隙間なく常
に流動状態にし、この間隙22を気密シールするように多
数形成されている。この流動状態の設定は少なくとも気
密状態を維持する期間である。
また、外周溝23は流体供給用配管11を介して清浄流体
供給機構12に接続されており、清浄流体供給機構12から
供給された流体は、図中実線矢印で示したように外周溝
23に一旦供給され、この外周溝23から各細孔ノズル24
a、24a…を通過して間隙22に供給される。
軸部シール機構20上方には、清浄気体供給機構12から
供給された流体が被処理物方向に飛散することを防止す
る如く、外周側下方に傾斜された遮蔽板13が回転軸3に
固定されている。
また、チャンバ1の底面1b外周側には軸部シールに使
用された清浄流体と洗浄に使用されたリンス液の排出を
行う排出口14が設けられており、この底面1aは排出口14
に向けて若干傾斜されている。
さらに、軸部シール機構20の下方には、下側に流出し
た軸部シールに使用された清浄流体の受け部15がチャン
バ1の底面1a下部に設置されており、さらにこの受け部
15にも排出口16が設けられ、この排出口16に向けて底面
が若干傾斜されている。
この受け部15における回転軸3の貫通部は、メカニカ
ルシール17によって回転源機構4方向に軸部シールに使
用された清浄流体の流出が阻止されている。
また、回転軸3はメカニカルシール17の下部に設けら
れたハウジング17内の軸受19によって回転自在に支持さ
れている。
上記構成のリンサードライヤでは、清浄流体供給機構
12から清浄流体をブッシュ21と回転軸3との間隙22に供
給して、チャンバ1における回転軸3の貫通部分を気密
にシールし、ターンテーブル2の回転させつつリンス液
を洗浄用ノズル8から噴射させて、半導体ウェハ5の洗
浄、およびリンス液の供給を停止して乾燥が行われる。
このように、純水や不活性気体等の清浄流体をチャン
バにおける回転軸の貫通部分に、チャンバ側から回転軸
に向けて均一にかつ隙間なく流出させることによって、
回転軸とチャンバとの間隙を確実に気密にすることが可
能となる。従って、この軸部シール機構からの外気の侵
入を完全に阻止することができ、また軸部シール機構か
らの発塵もなく、よってチャンバ内をたえず清浄な雰囲
気に保つことが可能となり、半導体ウェハ等の被処理物
へのパーティクルや不純物の付着が防止でき、処理歩留
の向上に繋がる。
なお、上記実施例ではリンサードライヤに本発明の軸
部シール機構を適用した例について説明したが、本発明
はこれに限られるものではなく、例えばスピン洗浄機等
の各種液状処理剤を使用し、回転によって被処理物の均
一な処理を行う装置や、さらには遠心式脱水機等、チャ
ンバ内の雰囲気制御を必要とする各種回転軸処理装置の
軸部シール機構として適用可能である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、回転式処理装置
の軸部シール機構を、確実に気密シールを行うことが可
能となり、チャンバ内への外気の侵入および発塵を完全
に防止することが可能となるとともに、チャンバ内に供
給された処理流体が気密シール部から漏洩することを防
止することが可能となる。従って、各種処理の歩留上に
大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例の軸部シール機構を適用
したリンサードライヤの構成を示す図、第2図は第1図
の軸部シール機構を拡大して示す断面図、第3図は第2
図のX−X線に沿った断面図である。 1……チャンバ、2……ターンテーブル、3……回転
軸、4……回転源機構、5……半導体ウェハ、6……カ
セットホルダ、7……ホルダ支持部、12……清浄流体供
給機構、20……軸部シール機構、21……ブッシュ、24…
…細孔ノズル群。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉されたチャンバ内に配置された被処理
    物収容部を、前記チャンバを貫通して設けられた回転軸
    を介して、前記チャンバ外に配置された回転源に連結
    し、前記回転源によって前記被処理物収容部を回転させ
    つつ処理を行う回転処理装置において、 前記回転軸と前記チャンバとの貫通部の間隙に、当該間
    隙に沿って、前記被処理物収容部側へ向う清浄流体流
    と、前記回転源側へ向う清浄流体流を形成する機構を設
    けたことを特徴とする回転処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の回転処理装置において、 前記回転軸と前記チャンバとの貫通部に、前記回転軸と
    近接対向する如く、前記回転軸の軸方向に沿って清浄流
    体の流路を形成する部材を配設したことを特徴とする回
    転処理装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の回転処理装置において、 前記清浄流体の流路を形成する部材は、前記回転軸に対
    向する如く設けられた多数の細孔ノズルから前記回転軸
    の周囲に均一に清浄流体を供給することを特徴とする回
    転処理装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3記載の回転処理装置におい
    て、 前記チャンバ下部に排気手段が接続されるとともに、前
    記清浄流体流を形成する機構と前記被処理物収容部との
    間に前記回転軸から前記排気手段に向かって延びる遮蔽
    板を設けたことを特徴とする回転処理装置。
  5. 【請求項5】請求項1〜4記載の回転処理装置におい
    て、 前記被処理物収容部の回転中心部から、処理流体を供給
    するノズルを具備したことを特徴とする回転処理装置。
  6. 【請求項6】密閉されたチャンバ内に配置された被処理
    物収容部を、前記チャンバを貫通して設けられた回転軸
    を介して、前記チャンバ外に配置された回転源に連結
    し、前記回転源によって前記被処理物収容部を回転させ
    つつ処理を行う回転処理方法があって、 前記被処理物収容部を回転させつつ処理を行っている
    間、前記回転軸と前記チャンバとの貫通部の間隙に、当
    該間隙に沿って、前記被処理物収容部側へ向う清浄流体
    流と、前記回転源側へ向う清浄流体流を形成すること特
    徴とする回転処理方法。
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