JP3222013B2 - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP3222013B2 JP19364094A JP19364094A JP3222013B2 JP 3222013 B2 JP3222013 B2 JP 3222013B2 JP 19364094 A JP19364094 A JP 19364094A JP 19364094 A JP19364094 A JP 19364094A JP 3222013 B2 JP3222013 B2 JP 3222013B2
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一彦 柴
照義 岩ヶ谷
吉雄 松村
悟 田中
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示器用のガラス
基板、カラーフィルタ用の基板、半導体ウエハ、サーマ
ルヘッド製造用のセラミック基板などの基板の表面に、
洗浄液や現像液などの処理液を供給して基板表面の処理
を行う基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の基板処理装置のうち例え
ば、基板表面を洗浄する装置は、基板表面に付着してい
る細かいパーティクルを除去するために、基板をその表
面が水平になるような姿勢で回転させながら、ノズルか
ら超音波振動が与えられた純水などの洗浄液を基板表面
に供給し、かつそのノズルを揺動させて基板表面全体の
洗浄を行うように構成されている。
【0003】しかしながら、上記従来例では、ノズルは
その下端に小径の円形開口部が形成され、その円形開口
部から基板表面にスポット的に洗浄液を供給しているの
で、基板の回転とノズルの揺動との協働によって基板表
面全体を洗浄するようにしているものの、その超音波振
動による洗浄効果を受ける領域が狭く、基板の回転とノ
ズルの揺動との相対的な関係から、洗浄液が供給される
軌跡が螺旋状になり、場合によっては洗浄できない箇所
も生じる欠点があった。
【0004】そのため、洗浄効果を基板全体に及ぼさせ
るためには処理時間を長くする必要があった。さらに、
角型基板などのように、洗浄しようとする基板が大きく
なると、より一層処理に時間を要するものであった。
【0005】このような問題に対処するために、例え
ば、図5に示すように、基板の大きさに応じてノズル自
体を長くすることが考えられる。この装置は、角型基板
Wを載置保持するスピンチャック100が鉛直軸芯P1
周りに水平回転可能に設けられ、そのスピンチャック1
00の半径方向外周が飛散防止用内カップ101で覆わ
れるとともに、その内カップ101の外方が外囲容器1
02で覆われている。内カップ101と外囲容器102
との間に、鉛直軸芯P2 周りに揺動可能な支持部材10
3を介して、基板表面に洗浄液を供給するノズル104
が設けられている。この支持部材103の回転により、
角型基板Wの上方の所定の作用位置(図5に示す鎖線位
置)と、角型基板Wの上方から外れた退避位置(図5に
示す実線位置)とにわたってノズル104を往復移動さ
せるものである。ノズル104は、角型基板Wの鉛直軸
芯P1 から角部に及ぶスリット状に開口した吐出口10
4aを備えている。このノズル104を作用位置におい
て、吐出口104aから超音波振動が与えられた純水な
どの洗浄液を角型基板Wに供給しながら、角型基板Wを
回転させることにより基板表面全体の洗浄を効率よく行
うように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の基板処理装置は、基板Wが大きくなると、それ
をカバーするためにノズル104が長くなり、このノズ
ル104の長大化に伴って退避位置でのスペース(図5
中に符号SPで示す幅)を大きくしなければならなくな
る。従って、全体を覆う外囲容器102が大型化すると
いう問題がある。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、装置のコンパクト化を図ることができ
る基板処理装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の基板処理装置は、その内部に処理
空間が形成された外囲容器内で、基板の表面に処理液を
供給しながら基板を回転させて、基板に表面処理を施す
基板処理装置において、前記外囲容器内に設けられ、基
板をその表面が水平になる姿勢で保持するとともに、保
持した基板を鉛直方向の軸芯周りで回転させる基板回転
保持手段と、前記基板回転保持手段を囲むように配置さ
れ、基板回転時に基板表面から飛散する処理液を受ける
円筒状の内カップと、前記基板回転保持手段に保持され
た基板の表面に向けて所定の処理液を供給するための前
記基板回転保持手段の上方の作用位置と、前記内カップ
の外壁に沿う退避位置とにわたって変位可能に構成され
るとともに、前記内カップの外壁に沿って湾曲状に形成
され、前記作用位置において基板表面に処理液を吐出す
る吐出口を有する処理液供給手段とを備え、かつ、前記
吐出口は前記処理液供給手段に沿って湾曲状に開口され
ているとともに、基板の回転軌跡の最大半径よりも長く
開口されているものである。
【0009】請求項2に記載の装置は、請求項1に記載
の装置において、前記処理液供給手段は、吐出される処
理液に超音波振動を付与する超音波振動子を備えたもの
である。
【0010】
【作用】請求項1に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。まず、内カップの外壁に沿う退避位置ある処理液
供給手段を変位させ、その吐出口を基板回転保持手段
に保持された基板上方の作用位置に移動させる。この状
態で、基板回転保持手段により基板を回転させながら、
処理液供給手段の吐出口から処理液を基板表面に向けて
供給することによって、基板表面の処理が施される。処
理液供給手段は、内カップの外壁に沿う湾曲状に形成さ
れているので、直線形状の処理液供給手段に比べて、退
避位置において占有するスペース(幅)が小さくなる。
【0011】また、請求項2に記載の装置によれば、処
理液供給手段の吐出口を作用位置に移動させた状態で、
基板回転保持手段により基板を回転させながら、超音波
振動子を備えた処理液供給手段の吐出口から超音波振動
が付与された処理液を基板表面に向けて供給することに
よって、基板表面の処理が施される。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明に係る基板処理装置の一実施例の
一部破断縦断面図、図2は実施例装置の平面図である。
【0013】本実施例の基板処理装置は、大別して、そ
の内部に処理空間が形成される外囲容器10と、外囲容
器10内に設けられ、角型基板Wを保持した状態で回転
させる基板回転保持機構20と、基板回転保持機構20
を囲むように配置され、基板回転時に基板表面から飛散
する処理液を受ける円筒状の内カップ30と、基板回転
保持機構20に保持された角型基板Wに処理液を供給す
る処理液供給機構40とから構成されている。以下、各
部の構成を詳しく説明する。
【0014】外囲容器10は、図2に示すように、箱状
に形成された容器本体11と、この容器本体11の下端
に取付られた処理液回収容器12と、容器本体11の上
部開口部に開閉自在に取り付けられた上蓋13とから構
成されている。
【0015】基板回転保持機構20は、角型基板Wをそ
の表面が水平になる姿勢で保持するスピンチャック21
と、このスピンチャック21に出力軸22aを介して連
結されたモータ22とを備えている。このモータ22の
回転駆動により、スピンチャック21上に保持された角
型基板Wが鉛直方向の軸芯P1 周りで回転される。
【0016】処理液供給機構40は、洗浄液や現像液な
どの処理液を吐出する処理液吐出ノズル41を備えてい
る。この処理液吐出ノズル41は、鉛直方向の軸芯P2
周りで揺動可能に、支持部材42を介して処理液回収容
器12上に設けられている。支持部材42の下端に、回
転軸43を介してモータ44が連結されている。このモ
ータ44を正逆方向に回転駆動することにより、処理液
吐出ノズル41が図2に実線で示した退避位置と、角型
基板Wの上方の鎖線で示した作用位置とにわたって揺動
駆動される。
【0017】処理液吐出ノズル41は、その遊端側が退
避位置において内カップ30の外壁に沿うように湾曲状
に形成され、その湾曲した先端が作用位置において角型
基板Wの軸芯P1 より少しこえた位置まで達するように
細長く形成されている。そして、その下面に開口された
吐出口41aを備えている。吐出口41aは、処理液吐
出ノズル41の湾曲状の細長い形状に沿って、角型基板
Wの軸芯P1 から角部までの長さよりもわずかに長く開
口されている。すなわち、角型基板Wの角部の回転軌跡
の半径よりも若干長めに形成されている。また、図3に
示すように、処理液吐出ノズル41は、その内部に超音
波振動子45を備え、超音波振動が付与された洗浄液を
吐出口41aからカーテン状にして角型基板Wに供給で
きるように構成されている。
【0018】以上の構成により、内カップ30の外壁に
沿って処理液吐出ノズル41を湾曲状にさせているの
で、退避位置でのスペース(図2中に符号SP’で示す
幅)を小さくすることができ、全体を覆う外囲容器10
を内側に寄せることができる。すなわち、図5に示した
ように、単にノズル104を長くした装置と比較して、
ノズル遊端側が内側に屈曲している分だけ、処理液吐出
ノズル41の退避位置でのスペースを小さくすることが
できるので、結果として、外囲容器10のコンパクト化
を図ることができる。
【0019】つぎに、角型基板Wを洗浄する場合の上述
した実施例装置の動作を説明する。まず、角型基板Wを
その中央が軸芯P1 に位置するようにスピンチャック2
1上に載置する。その後、モータ44を駆動し、処理液
吐出ノズル41を揺動変位して吐出口41aを作用位置
に位置決めする。この状態で、モータ22を駆動してス
ピンチャック21上の角型基板Wを回転させるととも
に、その角型基板Wに向けて吐出口41aから超音波振
動が付与された洗浄液を供給して角型基板Wの表面を洗
浄処理する。この際、作用位置に位置決めされた吐出口
41aが、角型基板Wの角部の回転軌跡の半径よりも若
干長めに形成されているので、処理液吐出ノズル41を
半径方向に往復動させなくても角型基板Wの全面に洗浄
液を供給することができ、角型基板Wの表面を短時間で
隅無く良好に洗浄できる。しかる後に、洗浄液の供給を
停止した状態で角型基板Wの回転を継続し、洗浄液を遠
心力により振り切って乾燥処理を行う。
【0020】なお、上記実施例では、処理液吐出ノズル
41を内カップ30の外壁に沿って円弧状に湾曲させた
細長い形状としたが、本発明はこれに限定されるもので
はない。例えば、図4に示すように、処理液吐出ノズル
41を内カップ30の外壁に沿って多角状に屈曲させた
細長い形状として、外囲容器10を小型化してもよい。
【0021】また、本発明は、上記した実施例のような
角型基板Wを洗浄する場合に限らず、半導体ウエハ等の
略円形の基板を洗浄する場合にも適用できる。また、本
発明は基板の現像装置等、揺動変位可能な細長いノズル
を用いて基板表面に処理液を供給して基板の表面処理を
行う、種々の装置に適用することができる。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明によれば、内カップの外壁に沿って処理
液供給手段が湾曲状に形成されているので、退避位置で
のスペースを小さくすることができる。従って、全体を
覆う外囲容器を内側に寄せることができ、装置のコンパ
クト化を図ることができる。
【0023】また、請求項2に記載の発明によれば、超
音波振動子を備えた処理液供給ノズルから超音波振動が
付与された処理液が基板表面に向けて供給されるので、
より一層基板表面の処理効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例装置の一部破断縦断面図である。
【図2】実施例装置の平面図である。
【図3】図2のA−A矢視断面図である。
【図4】別実施例の平面図である。
【図5】実施例装置との比較のために示した装置の平面
図である。
【符号の説明】
W…角型基板 10…外囲容器 20…基板回転保持機構 30…内カップ 40…処理液供給機構 41…処理液吐出ノズル 45…超音波振動子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/027 H01L 21/30 569C (72)発明者 柴 一彦 静岡県焼津市大島1143番地 株式会社プ レテック静岡製作所内 (72)発明者 岩ヶ谷 照義 静岡県焼津市大島1143番地 株式会社プ レテック静岡製作所内 (72)発明者 松村 吉雄 滋賀県彦根市高宮町480番地の1 大日 本スクリーン製造株式会社 彦根地区事 業所内 (72)発明者 田中 悟 滋賀県彦根市高宮町480番地の1 大日 本スクリーン製造株式会社 彦根地区事 業所内 (72)発明者 森西 健也 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大 日本スクリーン製造株式会社 洛西工場 内 (56)参考文献 特開 昭63−305517(JP,A) 特開 昭61−178082(JP,A) 特開 平7−335543(JP,A) 実開 平6−7240(JP,U) 実開 昭56−56068(JP,U) 実開 昭61−200193(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 643 B08B 3/02 G03F 1/08 H01L 21/027

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その内部に処理空間が形成された外囲容
    器内で、基板の表面に処理液を供給しながら基板を回転
    させて、基板に表面処理を施す基板処理装置において、 前記外囲容器内に設けられ、基板をその表面が水平にな
    る姿勢で保持するとともに、保持した基板を鉛直方向の
    軸芯周りで回転させる基板回転保持手段と、 前記基板回転保持手段を囲むように配置され、基板回転
    時に基板表面から飛散する処理液を受ける円筒状の内カ
    ップと、 前記基板回転保持手段に保持された基板の表面に向けて
    所定の処理液を供給するための前記基板回転保持手段の
    上方の作用位置と、前記内カップの外壁に沿う退避位置
    とにわたって変位可能に構成されるとともに、前記内カ
    ップの外壁に沿って湾曲状に形成され、前記作用位置に
    おいて基板表面に処理液を吐出する吐出口を有する処理
    液供給手段とを備え、 かつ、前記吐出口は前記処理液供給手段に沿って湾曲状
    に開口されているとともに、基板の回転軌跡の最大半径
    よりも長く開口されている ことを特徴とする基板処理装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記処
    理液供給手段は、吐出される処理液に超音波振動を付与
    する超音波振動子を備えている基板処理装置。
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CN102335869A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨装置和方法

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