JP3582952B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示器用のガラス基板、光ディスク用の基板などの基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の基板処理装置は、例えば、特公平3−9607号公報に開示された装置のように、従来一般に、基板をスピンベース上で保持し、そのスピンベースの下面中心に回転軸が連結され、回転モーターが回転軸の下部に連動連結されていて、回転モーターが回転軸を鉛直方向の軸芯周りに回転させることで、回転軸とともに、スピンベースおよびスピンベース上に保持された基板を鉛直方向の軸芯周りに回転させるように構成されている。
【0003】
基板処理は、上記スピンベース上に保持された基板を鉛直方向の軸芯周りに回転させ、その基板にノズルなどから処理液を供給して行われるが、この基板処理の際、回転されている基板の周縁から処理液が振り切られて処理液の飛沫が基板の周囲に飛散される。そのため、この種の基板処理装置には、スピンベースと、スピンベース上で保持された基板との周囲を覆うようにカップが設けられ、基板の周縁から振り切られた処理液の飛沫を、カップの内周面に形成されたスプラッシュガイド部で受け止めて廃液排出口に案内するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来装置においては、以下のような問題があった。
【0005】
すなわち、回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止するために、従来装置はカップが回転軸の周囲にまで設けられ、カップを貫通して回転軸が立設されている。しかしながら、カップは固定されており、この固定されたカップに対して回転軸を回転可能に貫通させ、かつ、回転モーターが配設されているカップ下方にカップ内の処理液雰囲気を漏れ出ないようにシールしなければならず、そのシール構造が複雑であった。
【0006】
また、従来装置は、保持された基板の下方に回転モーターを配設して回転軸を介して基板を回転させていたので、装置の高さが高くならざるを得なかった。そのため、例えば、装置を鉛直方向に多段に積層する上で障害となっていた。
【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、簡単な構造で回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止し、装置の高さも低くできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【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に記載の発明は、基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、中央部が開口された中空部を有する回転子と、前記回転子と同芯状に設けられ、中央部が開口された中空部を有するステータとを備えて、中央部に中空部が形成された回転モーターと、基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、廃液排出口に案内する案内部材と、基板の周縁に下方向から当接する下爪と、基板の周縁に上方向から当接する上爪とを含む保持具と、前記下爪と前記上爪とを接離させて、基板の周縁を保持する保持姿勢と、基板の周縁から離れた退避姿勢とに前記保持具を切り換える保持機構と、を備え、前記案内部材を前記回転モーターの中空部側に配設させて、前記案内部材を前記回転子に連結し、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材の内側の基板処理空間内に配設させて、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材に設け、かつ、前記案内部材は、下案内部材と上案内部材とを含み、前記下爪は前記下案内部材に、前記上爪は前記上案内部材にそれぞれ設けられ、前記上下の案内部材のいずれか一方の案内部材のみを前記回転子に連結し、他方の案内部材は、前記回転子に連結された一方の案内部材に対して上下に接離可能に構成され、前記下爪と前記上爪とで基板を保持する保持位置が、前記回転子に連結された案内部材の上端よりも上方または下端よりも下方となるように構成したことを特徴とするものである。
【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。
基板は下爪と上爪とで保持される。この下爪と上爪とは案内部材の内側の基板処理空間内に配設されて、案内部材に設けられている。案内部材は、回転モーターの中空部側に配設されて、回転モーターの回転子に連結されている。ステータに対して回転子を鉛直方向の軸芯周りに回転させると、回転子とともに案内部材が鉛直方向の軸芯周りに回転され、案内部材とともに下爪と上爪とで保持された基板が鉛直方向の軸芯周りに回転される。この保持され、鉛直方向の軸芯周りに回転されている基板に処理液が供給されて所定の基板処理が行われる。この基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫は、案内部材に受け止められて廃液排出口に案内される。回転モーターは案内部材の外側に配設され、基板処理空間と遮断されているので、回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのが防止される。また、回転モーターは案内部材および下爪と上爪とで保持される基板の側方空間に配設されるので、保持される基板の下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができる。さらに、保持された基板の下方に回転モーターなどの障害物がなくなるので、基板の両面に対して同時に基板処理を行うことができる。
【0011】
さらに請求項1に記載の発明では、下案内部材と上案内部材とを近接させることで、各々の案内部材に設けられた下爪と上爪とを近接させて基板が保持される。そして、回転モーターを回転させて、保持した基板を回転させ、処理液を供給して所定の基板処理が行われる。下案内部材と上案内部材とを離間させると、下爪と上爪とが離間されて基板の保持が解除される。このとき、回転子に連結されているのが下案内部材であれば、下爪と上爪とで基板を保持する保持位置を、下案内部材の上端よりも上方にすれば、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の空間に保持位置が設けられるので、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アームが進退して基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行える。また、回転子に連結されているのが上案内部材であれば、保持位置を上案内部材の下端よりも下方にすれば、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の隙間を介してその側方から基板搬送アームが進退して基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行える。
【0012】
この種の基板処理装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しは、一般的に、基板搬送機構の基板搬送アームが側方から進退して行われるので、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しを行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図であり、図2は第1の下カバー、下爪、上爪などの位置関係を示す平面図である。
【0014】
図において、水平姿勢に保持した基板Wを鉛直方向の軸芯J周りに回転させる第1の回転モーター1は、中央部が開口された中空部を有する軸芯Jを中心軸としたリング状の回転子2と、中央部が開口された中空部を有し、回転子2と同じ軸芯Jを中心軸として同芯状に設けられたステータ3とを備えて構成されている。回転子2には外周面に沿って複数個の永久磁石4が埋設され、ステータ3には、この永久磁石4に対向する多数のコイル5が組付けられている。コイル5に交流電流を流して発生する磁場の極性を切り換え制御することで、ステータ3に対して回転子2が軸芯J周りに一定方向に回転駆動されるようになっている。なお、回転子2とステータ3との嵌合部位には気体バッファー6から加圧気体が供給されて、回転子2が浮上状態に保持されて回転されるようになっている。また、ステータ3は、例えば装置フレームFに支持されている。
【0015】
この構成の回転モーターに関しては、本願出願人が特願平8−266436号として提案しており、このように構成された回転モーターは、回転子2およびステータ3が中央部に中空部を有するので、任意の大きさの中空部を中央に形成することができる。実施例の第1の回転モーター1の中空部は、基板Wの大きさよりも大きく形成されている。
【0016】
第1の回転モーター1の中空部には、下案内部材としての略円筒状の第1の下カバー7が配設され、第1の回転モーター1の回転子2の内周面と第1の下カバー7の外周面とが連結され、第1の回転モーター1の回転により、回転子2とともに第1の下カバー7が軸芯J周りに回転されるようになっている。また、第1の下カバー7の外周面には、第1の回転モーター1の上面を覆うようにフランジ部7aが設けられている。
【0017】
第1の下カバー7の内周面に対向するように、末広がりの略円筒状の第2の下カバー8が配設されていて、第1の下カバー7の下端部と第2の下カバー8の下端部との間の円環状の隙間を廃液排出口9として構成している。廃液排出口9に対向して、廃液排出口9から排出される廃液を受け止めるように、上下方向に多段(図では2段)に構成された円環状の廃液回収路10(10a、10b)が配設されている。各廃液回収路10には廃液回収ドレイン11(11a、11b)の一端側が連通接続されている。各廃液回収ドレイン11(11a、11b)の他端側は、それぞれ個別の廃液回収タンク12(12a、12b)に連通接続されていて、各廃液回収ドレイン10a、10bで回収された廃液を個別の廃液回収タンク12a、12bで回収できるようになっている。廃液回収路10(10a、10b)は図示しない昇降機構によって昇降可能に構成され、廃液排出口9に対向して、廃液排出口9から排出される廃液を受け止める廃液回収路10a、10bを選択的に切り換えられるようになっている。このように構成したことにより、例えば、基板処理に複数種類の処理液を用いるような場合に、各種類の処理液を分離して回収することができる。なお、処理液を分離回収しない場合には、廃液回収路10を1段で構成してもよい。また、廃液回収ドレイン11(11a、11b)には、図示しない吸気機構が連通接続されていて、廃液回収ドレイン11(11a、11b)、廃液回収路10(10a、10b)、廃液排出口9を介して、後述する基板処理空間SS内の強制排気を行うように構成されている。
【0018】
第1の下カバー7の内周面の複数箇所(図では120°間隔で3箇所)には、第1の回転モーター1および第1の下カバー7の上端よりも上方で基板Wを保持するために、左右一対の下爪13が内側斜め上方(基板W側)に向けて突設されている。各下爪13の先端部には、図3(a)、(c)に示すように、基板Wの周縁を斜め下方から支持する支持部13aと、基板Wの周縁の側部に当接して基板Wの水平位置を規制する水平規制部13bとが設けられている。支持部13a、水平規制部13bは、図に示すようにエッジ状の形状に構成し、基板Wの周縁と点接触(または線接触)で接触させて、基板Wの周縁の下爪13による保持部分での処理液の液切れを良くするように構成するのが好ましい。なお、支持部13aは、基板Wの周縁を斜め下方から支持し、基板Wの下面(通常は裏面)に回り込まないように構成することで、基板Wの下面に対する処理を障害物無く良好に行えるように構成している。また、水平規制部13bは、下爪13側に設けず、後述する上爪側に設けるように構成してもよい。
【0019】
第1の下カバー7の上方には上部把持部14が設けられている。この上部把持部14は、リング状の上部把持リング部15と、上部把持リング部15と一体に形成された末広がりの略円筒形状の、上案内部材としての上カバー16と、上カバー16の内周面の複数箇所(図では120°間隔で3箇所)に内側(基板W側)に向けて突設された上爪17と、上カバー16の外周面に設けられたフランジ部16aにネジ止めされた、末広がりの略円筒形状の磁石基部18などを備えている。
【0020】
上部把持リング部15の上面には、全周にわたって永久磁石19が埋設され、また、下面の複数箇所(例えば、60°間隔で6箇所)には、後述する押し上げ部材26にネジ止めされた部材27の嵌合突起部27aに嵌合する嵌合凹部15aが設けられている。
【0021】
上カバー16は、第1の下カバー7と各下爪13との間に配置される。後述するように上部把持部14全体が下降され、図1に示すように、基板Wが保持されたとき、上カバー16の下端部と磁石基部18の下端部との間に、第1の下カバー7の上端部が入り込んだ状態となるように構成されている。上カバー16の内周面と第1の下カバー7の内周面とは、保持された基板Wを鉛直方向の軸芯J周りに回転させながら、処理液を供給して基板処理する際に、基板Wの周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、下方の廃液排出口9に案内するスプラッシュガイド部となるように構成されている。このように、第1の回転モーター1を、第1の下カバー7および上カバー16の外側に配設して、第1の下カバー7および上カバー16の内側の基板処理空間SSと分離しているので、第1の回転モーター1は基板処理空間SS内の処理液雰囲気に直接曝されることがない。従って、第1の回転モーター1を構成する部材に耐薬性を持たせる必要がなく、第1の回転モーター1の製作が容易となり、コスト低減を図ることもできる。なお、基板Wが保持された状態で、第1の下カバー7の上端部と上部把持部14の下部とは若干の隙間が形成されるが、図1に示すように、上カバー16の下端部と磁石基部18の下端部との間に、第1の下カバー7の上端部が入り込んでラビリンスシールを構成するので、その部分から処理液のミストが外部に漏れるのを抑制するようになっている。さらに、仮にその部分から処理液のミストが漏れ出てても、第1の回転モーター1の上面は、第1の下カバー7の外周面に設けられたフランジ部7aに覆われているので、第1の回転モーター1が処理液(薬液)によって腐食されるなどの不都合が起きないように工夫されている。なお、上カバー16、第1の下カバー7、第2の下カバー8、後述する上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50で囲まれる空間が基板処理空間SSとなり、この基板処理空間SSを形成する各部材の面は耐薬性を持たせて構成され、また、基板処理空間SS内に置かれる各下爪13や各上爪17は、耐薬性材料で構成されている。
【0022】
各上爪17は、各左右一対の下爪13の中央部に対向する位置に設けられ、その先端部には、図3(b)、(c)に示すように、基板Wの周縁を斜め上方から押さえつける把持部17aが設けられている。基板Wは周縁の複数箇所が各下爪13の支持部13aと各上爪17の把持部17aとで把持されるとともに、各水平規制部13bで水平位置が規制されることで基板Wが保持され、保持姿勢をとるように構成されている。各下爪13の支持部13aと各上爪17の把持部17aとにより基板Wの周縁を把持して基板Wを保持する基板保持力は、上部把持部14全体の自重と、後述する磁石の吸引力および反発力によって得ている。なお、把持部17aは、下爪13の支持部13a、水平規制部13bと同様、図に示すようにエッジ状の形状に構成し、基板Wの周縁と点接触(または線接触)で接触させて、基板Wの周縁の上爪17による保持部分での処理液の液切れを良くするように構成するのが好ましい。また、把持部17aは、基板Wの周縁を斜め上方から保持し、基板Wの上面(通常は表面)に回り込まないように構成することで、基板Wの上面に対する処理を障害物無く良好に行えるように構成している。さらに、図2では、各箇所に上爪17を1個ずつ設けているが、図4に示すように、各箇所に上爪17を左右一対設けるなど、各箇所に下爪13と上爪17を複数個ずつ設けてもよい。このように構成すれば、ノッチのある基板Wを保持する際に、図4に示すように、下爪13、上爪17のいずれか1個の爪部分にノッチNが位置しても、基板Wは他の爪で上下方向から把持されるので、ノッチ付きの基板Wを確実に保持することができる。
【0023】
上カバー16の外周面に設けられたフランジ部16aの下面に対向する第1の下カバー7の上端面には、複数箇所(図2では120°間隔で3箇所)に突起部20が設けられている。一方、図5に示すように、各突起部20に対向するように、上カバー16の外周面のフランジ部16aの下面にも複数箇所(120°間隔で3箇所)に凹部21が設けられていて、保持姿勢にある状態で、互いに対向する各対の突起部20と凹部21とが係合されるようになっている。
【0024】
このように構成したことにより、保持姿勢にある状態で、第1の回転モーター1を回転駆動させ、第1の下カバー7とともに、各下爪13を軸芯J周りに回転させて、保持した基板Wを軸芯J周りに回転させる際に、上部把持部14全体を、第1の下カバー7および各下爪13に追従させての軸芯J周りの回転をより一層確実なものとしている。特に、基板Wの回転の際の回転加速時や回転減速時に、慣性力により第1の下カバー7および各下爪13と、上部把持部14との相対速度にずれを生じても、第1の下カバー7と上部把持部14を係合させているので、常に、第1の下カバー7および各下爪13と一体的に上部把持部14が回転され、下爪13および上爪17と、これら爪13、17に保持された基板Wとが擦れるのを防止でき、基板Wへの損傷やパーティクルの発生などを防止できる。
【0025】
また、上部把持部14を下降させ、上爪17が基板Wに接触して下爪13と上爪17とで基板Wが保持され、上部把持部14の下降が停止された状態で、図5に示すように、各突起部20は、対向する凹部21に遊嵌されて係合される。このとき、フランジ部16aの下面と第1の下カバー7の上端面とは若干の隙間が形成され、突起部20の基端部と上端部との間隔B1が、この突起部20の基端部とそれと対の凹部21の底部との間隔B2よりも小さくなるように構成され、各突起部20の上端面とそれと対向する凹部21の底面とが常に非接触となるように構成されている。さらに、図5に示すように、各対の突起部20と凹部21とが係合されたとき、突起部20の外周面とそれと対の凹部20の内側面とが反発するように第1の下カバー7およびフランジ部16a各々には磁石22、23が埋設されている。以上の構成により、各対の凹部21と突起部20とが係合された状態で、各突起部20の外周面と、それと対向する凹部21の内周面とは非接触となり、部材間の擦れによるパーティクルの発生を抑制できる。また、上記基板Wの回転の際の回転加速時や回転減速時に、慣性力により各突起部20の外側面と、それと対の凹部21の内側面とが接触する方向に変位しようとしても、磁石22、23の反発力によってその変位が阻まれ、基板Wの回転中も常に各突起部20の外周面と、それと対の凹部21の内周面との非接触状態を維持し、部材間の擦れによるパーティクルの発生を抑制できる。なお、図では、第1の下カバー7側に突起部20を設け、フランジ部16a側に凹部21を設けたが、その逆であってもよいし、第1の下カバー7側に突起部20および凹部21を混在させて設け、フランジ部16a側にそれに係合する突起部20および凹部21を混在させて設けてもよい。
【0026】
磁石基部18の内周面には、全周にわたって永久磁石24が埋設されている。この磁石24に対向するように、第1の下カバー7の外周面にも全周にわたって永久磁石25が埋設されている。これら磁石24、25は異なる極性を対向させており、保持姿勢にある状態で、上部把持部14を第1の下カバー7側に吸引させて各上爪17を下方向に引っ張り、これら磁石24、25の吸引力によっても、各下爪13と各上爪17とによる基板Wの保持力を得るように構成している。
【0027】
上部把持部14の上方には、リング状の押し上げ部材26が設けられている。この押し上げ部材26の下面の複数箇所(例えば、60°間隔で6箇所)には、正面視でL字型の部材27が、上部把持部14の上部把持リング部15の下面に回り込むようにネジ止めされている。この部材27の先端部には、上部把持部14の上部把持リング部15の下面に設けられた嵌合凹部15aに嵌合する嵌合突起部27aが設けられている。また、押し上げ部材26の下面には、上部把持部14の上部把持リング部15の上面に埋設された永久磁石19に対向するように、永久磁石28が全周にわたって埋設されている。これら磁石19、28は同じ極性を対向させており、保持姿勢にある状態で、上部把持部14を押し上げ部材26から離間させて各上爪17を下方向に押圧させ、これら磁石19、28の反発力によっても、各下爪13と各上爪17とによる基板Wの保持力を得るように構成している。
【0028】
押し上げ部材26は、図示しないエアシリンダなどのアクチュエータによって昇降可能に構成されていて、押し上げ部材26を所定の高さまで上昇させることにより、嵌合凹部15aと嵌合突起部27aとが嵌合されて上部把持部14全体が上方に持ち上げられ、図6に示すように、各上爪17が各下爪13から上方に離間された退避姿勢をとる。この退避姿勢にある状態で、第1の下カバー7および各下爪13と、上部把持部14との間の隙間、すなわち、第1の下カバー7の上端と上カバー16の下端との間の隙間を介して、装置側方から基板Wの搬入出が行われ、各下爪13に対する基板Wの受け渡し、すなわち、未処理基板Wの各下爪13への引き渡しおよび処理済基板Wの各下爪13からの取り出しが行われる。この基板Wの受け渡しは、例えば、図2、図6に示すような、平面視Y字型の基板搬送アーム30を有する基板搬送機構(図示せず)によって行われる。図に示す基板搬送アーム30は、基板Wの下面を点接触で支持する複数本(図では3本)の基板支持ピン30aが上面に突設され、基板Wの周縁の水平位置を複数箇所で規制する複数個(図では4個)の水平規制部30bが設けられている。そして、基板搬送機構は、この基板搬送アーム30を水平方向と上下方向に移動し得るように構成され、この基板搬送アーム30の水平移動と昇降移動を組み合わせて装置に対する基板Wの搬入出および各下爪13に対する基板Wの受け渡しを行うように構成されている。
【0029】
上記退避姿勢にある状態から押し上げ部材26を下降させると、それに伴って上部把持部14が下降され、この下降移動の途中で、各上爪17が各下爪13に支持された基板Wの周縁と接触して上部把持部14の下降が停止される。押し上げ部材26は、上部把持部14の下降が停止された高さ位置よりも若干下方の位置、すなわち、図1に示すように、嵌合凹部15aと嵌合突起部27aとの嵌合状態が外れ、押し上げ部材26の下面と上部把持リング部15の上面との間に若干の隙間が形成される高さ位置で下降が停止され、押し上げ部材26はその位置で宙釣り状態でアクチュエータに支持されて保持姿勢になる。この保持姿勢にある状態で、各下爪13と各上爪17とによる基板Wの保持力は、上述したように、上部把持部14全体の自重と、磁石24、25の吸引力および磁石19、28の反発力からなる磁力とによって得ており、基板Wの保持をより確実なものとしている。なお、第1の下カバー7と上部把持部14の形状や、磁石を設ける位置を適宜に設計して、第1の下カバー7に設けた磁石と上部把持部14に設けた磁石との反発力で基板保持力を得るように構成してもよいし、第1の下カバー7と上部把持部14とに2組以上の磁石を設けて、磁石の吸引力と反発力とで基板保持力を得るように構成してもよい。
【0030】
各下爪13と各上爪17とで保持された基板Wの上方には、円板状の上部雰囲気遮断部材40が設けられている。この上部雰囲気遮断部材40の上面には、軸芯Jと同軸に支軸41が一体的に連結され、支軸41の上端部が支持アーム42に軸芯J周りに回転可能に連結されている。支持アーム42は、図示しないエアシリンダなどのアクチュエータによって昇降可能に構成され、支持アーム42、支軸41を介して上部雰囲気遮断部材40は昇降可能に構成されていて、基板処理の際には上部雰囲気遮断部材40を、保持された基板Wの上面に所定の距離まで近接させ、一方、基板Wの受け渡し時などには上部雰囲気遮断部材40を上方に退避されることができるようになっている。上部雰囲気遮断部材40の下面中心部には処理液供給口43が設けられ、図示しない処理液供給源から処理液供給路44を介して処理液が供給されて、基板Wの上面に処理液を噴出供給できるように構成されている。また、処理液供給口43の周りには、気体供給口45が設けられ、図示しない気体供給源から気体供給路46を介して窒素ガスなどの不活性ガスやドライエアーなどの気体が供給されて、基板Wの上面とそれに近接された上部雰囲気遮断部材40の下面との間の空間に気体を供給できるように構成されている。上部雰囲気遮断部材40の上面側には、第2の回転モーター47が配備されている。この第2の回転モーター47は、第1の回転モーター1と同様に、リング状の回転子2とそれと同芯状に設けられたリング状のステータ3とを備えて構成され、回転子2が支軸41に連結され、支軸41、上部雰囲気遮断部材40が軸芯J周りに回転可能に構成されている。ステータ3は、例えば、支持アーム42に支持されている。なお、第2の回転モーター47は、上部雰囲気遮断部材40の上側に配備されて基板処理空間SSの外側に置かれ、基板処理空間SS内は下方向に強制排気されていて、基板処理空間SS内の処理液のミストは上部雰囲気遮断部材40を回り込んで上方に流れることがないので、第2の回転モーター47が処理液の雰囲気に曝されることはなく、第2の回転モーター47も耐薬性で構成しなくてもよい。
【0031】
各下爪13と各上爪17とで保持された基板Wの下方には、円板状の下部雰囲気遮断部材50が近接されて配設されている。この下部雰囲気遮断部材50の下面には、軸芯Jと同軸に軸51が一体的に連結されている。下部雰囲気遮断部材50の上面中心部には処理液供給口52が設けられ、図示しない処理液供給源から処理液供給路53を介して処理液が供給されて、基板Wの下面に処理液を噴出供給できるように構成されている。また、処理液供給口52の周りには、気体供給口54が設けられ、図示しない気体供給源から気体供給路55を介して不活性ガスやドライエアーなどの気体が供給されて、基板Wの下面とそれに近接された下部雰囲気遮断部材50の上面との間の空間に気体を供給できるように構成されている。下部雰囲気遮断部材50の下面側には、第3の回転モーター56が配備されている。この第3の回転モーター56も、第1の回転モーター1と同様に、リング状の回転子2とそれと同芯状に設けられたリング状のステータ3とを備えて構成され、回転子2が軸51に連結され、軸51、下部雰囲気遮断部材50が軸芯J周りに回転可能に構成されている。ステータ3は、例えば、装置フレームFに支持されている。なお、この下部雰囲気遮断部材50も昇降可能に構成して、基板Wの下面との間隔を任意に変更できるように構成してもよい。
【0032】
下部雰囲気遮断部材50の周縁部と第2の下カバー8の上端部とは、非接触としているが、この部分にラビリンスシール機構58が設けられて、基板処理空間SS内の処理液のミストがこの部分から、基板処理空間SS外に漏れ出難くしており、さらに、下部雰囲気遮断部材50の下面には第3の回転モーター56の外周面を全周にわたって覆う円筒状のカバー部材59が一体的に設けられているので、第3の回転モーター56が処理液の雰囲気に曝されることが十分に抑制され、第3の回転モーター56も耐薬性で構成しなくてもよい。なお、第2の下カバー8の上端部を下部雰囲気遮断部材50の周縁部に連結して、第2の下カバー8を下部雰囲気遮断部材50とともに軸芯J周りで回転させるように構成し、第2の下カバー8の上端部と下部雰囲気遮断部材50の周縁部との連結部分に隙間を無くすようにしてもよい。
【0033】
以上の構成を有する装置の動作を以下に説明する。
上部雰囲気遮断部材40を上方に退避させ、押し上げ部材26を上昇させて上部把持部14を上昇させ退避姿勢にする。この状態で、未処理基板Wが搬入されて各下爪13に引き渡される。基板Wの引き渡しが完了すると、押し上げ部材26を下降させて各下爪13と各上爪17とで基板Wを保持した保持姿勢にし、上部雰囲気遮断部材40を下降させて、保持された基板Wの上面に近接させる。次に、第1〜第3の回転モーター1、47、56を回転駆動させ、下爪13と上爪17とで保持された基板W、上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50各々を軸芯J周りで回転させ、処理液供給口43、52から基板Wの両面に、例えば洗浄液などの処理液を供給して、例えば、洗浄処理などの所定の基板処理が施される。このとき、必要に応じて、気体供給口45、54から気体を供給して基板処理を行ってもよい。この基板処理中、回転されている基板Wの周縁からは処理液が振り切られるが、この振り切られた処理液の飛沫は上カバー16および第1の下カバー7の内周面で受け止められて、下方の廃液排出口9へと案内され、廃液回収タンク12に回収される。回転されている上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50の周縁から振り切られる処理液の飛沫も同様に、上カバー16および第1の下カバー7の内周面で受け止められて、下方の廃液排出口9へと案内され、廃液回収タンク12に回収される。また、第1の回転モーター1の回転駆動により、各下爪13は、第1の下カバーとともに軸芯J周りで回転されるが、これら各下爪13は周回方向に点在されているので、これら各下爪13の回転によって基板処理空間SS内の空気が切られるが、各下爪13の外周には、上カバー16が配設されるので、各下爪13の回転による基板処理空間SS内の気流の乱れは抑制され特に問題はない。
【0034】
処理液を供給しての基板処理を所定時間行うと、処理液の供給を停止し、基板W、上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50の回転のみを行い、基板Wに付着している処理液を振り切って基板Wを乾燥させる。この乾燥処理の際に、気体供給口45、54から気体を供給すれば、基板Wの乾燥が速められ、乾燥処理が促進される。また、この乾燥中に回転されている基板W、上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50の周縁から振り切られた処理液の飛沫も上カバー16および第1の下カバー7で受け止められて、下方の廃液排出口9へと案内され、廃液回収タンク12に回収される。
【0035】
上記乾燥処理を所定時間行うと、第1〜第3の回転モーター1、47、56の回転駆動を停止させて基板処理を終了し、乾燥された基板W、上部雰囲気遮断部材40、下部雰囲気遮断部材50の回転を停止させる。そして、上部雰囲気遮断部材40を上方に退避させ、押し上げ部材26を上昇させて上部把持部14を上昇させ退避姿勢にして、処理済基板Wを各下爪13から取り出して搬出させる。そして、次の未処理基板Wを搬入して、その基板Wに上記と同様に基板処理を施し、以後同様の処理が繰り返される。
【0036】
なお、基板Wを保持していない状態で、上部雰囲気遮断部材40を下降させて下部雰囲気遮断部材50に近接させ、上部雰囲気遮断部材40および下部雰囲気遮断部材50を回転させながら、処理液供給口43、52から洗浄液を噴出供給すれば、上部雰囲気遮断部材40の下面と下部雰囲気遮断部材50の上面を自動的に洗浄することができる。また、処理液供給口43、52からの洗浄液の噴出供給を停止した後、上部雰囲気遮断部材40および下部雰囲気遮断部材50を回転させれば、上部雰囲気遮断部材40および下部雰囲気遮断部材50の洗浄後の乾燥も自動的に行える。この乾燥の際に気体供給口45、54から気体を供給すれば、上部雰囲気遮断部材40および下部雰囲気遮断部材50の乾燥処理を促進できる。
【0037】
また、下部雰囲気遮断部材50を昇降可能に構成すれば、上カバー16の内周面の自動洗浄も可能である。すなわち、上述のようにして洗浄した上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50とを近接させて、これら上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50とを回転させながら、処理液供給口43、52から洗浄液を噴出供給すれば、上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50の周縁から振り切られる清浄な洗浄液が上カバー16の内周面に吹き付けられ、上カバー16の内周面を自動的に洗浄でき、この近接された上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50とを同期させて昇降させて上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50の上カバー16の内周面に対する相対位置を変位させれば、上カバー16の内周面全体の洗浄が行える。また、上カバー16の内周面の洗浄が終了した後も、上記洗浄動作を継続すれば、清浄な洗浄液が上カバー16の内周面を経て第1の下カバー7の内周面にも達して、第1の下カバー7の内周面の自動洗浄も行える。さらに、近接された上部雰囲気遮断部材40と下部雰囲気遮断部材50を第1の下カバー7の内周面の内側にまで昇降できれば、第1の下カバー7の内周面をより精度よく自動洗浄することができる。
【0038】
上記実施例装置によれば、第1の回転モーター1の中空部側に案内部材としての第1の下カバー7および上カバー16を配設し、その内側の基板処理空間SS内で基板Wを保持して基板処理を行うように構成するとともに、第1の下カバー7とともに基板Wを回転させるように構成したので、簡単な構造で、基板を回転させる回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止できる。また、第1の回転モーター1は第1の下カバー7、上カバー16および下爪13と上爪17とで保持される基板Wの側方空間に配設されるので、保持される基板Wの下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができ、基板の両面に対して同時に基板処理を施すこともできる。
【0039】
また、上記実施例の構成によれば、離間された第1の下カバー7の上端と上カバー16の下端との間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アーム30を進退させて装置に対する基板Wの搬入出および各下爪13に対する基板Wの受け渡しが行え、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板Wの搬入出および各下爪13に対する基板Wの受け渡しを行うことができる。
【0040】
上記実施例では、上爪17(上カバー16)側を下爪13(第1の下カバー7)に対して昇降させて保持姿勢と退避姿勢とに切り換えるように構成したが、その逆、すなわち、下爪13(第1の下カバー7)側を上爪17(上カバー16)に対して昇降させて保持姿勢と退避姿勢とに切り換えるように構成してもよい。
【0041】
また、上記実施例では、基板Wを保持する保持力を上部把持部14の自重と、それに加えて磁石の吸引力や反発力とによって得ているが、基板保持力を上部把持部14の自重のみで得てもよい。
【0042】
上記実施例は、上部雰囲気遮断部材40を備えて基板処理する場合を例示しているが、上部雰囲気遮断部材40を用いずに、保持された基板Wの上面にノズルから処理液を供給して基板Wの上面に対する基板処理を行ったり、洗浄ブラシなどの洗浄具を基板Wの上面に作用させてブラシ洗浄処理を行ったりするものでも本発明を適用することは可能である。同様に、下部雰囲気遮断部材50を用いずに、適宜の基板処理を基板Wの下面に施すものでも本発明を適用することは可能である。また、上記実施例では、基板Wの両面に対する基板処理を施す場合を例示しているが、基板Wのいずれか1面に対する基板処理のみを行うものであっての本発明を適用することは可能である。
【0043】
上記実施例では、円形基板に基板処理を施す基板処理装置を例示したが、フォトマスク用のガラス基板や液晶表示器用のガラス基板のような角型基板に基板処理を施す基板処理装置にも本発明は同様に適用することができる。
【0044】
【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、回転モーターの中空部側に案内部材を配設し、その内側の基板処理空間内で基板を保持して基板処理を行うように構成するとともに、案内部材とともに基板を回転させるように構成したので、簡単な構造で回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止できる。また、回転モーターは案内部材および下爪と上爪とで保持される基板の側方空間に配設されるので、保持される基板の下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができるとともに、保持された基板の下方に回転モーターなどの障害物がなくなるので、基板の両面同時処理を施し易くなった。
【0045】
さらに請求項1に記載の発明によれば、案内部材を下案内部材と上案内部材とに分け、上下の案内部材を離間させた状態で下案内部材の上端と上案内部材の下端との間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アームを進退させて装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行えるように構成したので、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】第1の下カバー、下爪、上爪などの位置関係を示す平面図である。
【図3】下爪と上爪の構成を示す斜視図と正面図である。
【図4】下爪と上爪を同じ箇所に複数個設けた変形例の要部構成を示す平面図である。
【図5】第1の下カバーと上部把持部とを係合させる構成を示す要部縦断面図である。
【図6】退避姿勢にある状態を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
1:保持した基板を回転させる回転モーター
2:回転子
3:ステータ
7:第1の下カバー
9:廃液排出口
13:下爪
14:上部把持部
16:上カバー
17:上爪
26:押し上げ部材
W:基板
SS:基板処理空間
Claims (1)
- 基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、
中央部が開口された中空部を有する回転子と、前記回転子と同芯状に設けられ、中央部が開口された中空部を有するステータとを備えて、中央部に中空部が形成された回転モーターと、
基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、廃液排出口に案内する案内部材と、
基板の周縁に下方向から当接する下爪と、基板の周縁に上方向から当接する上爪とを含む保持具と、
前記下爪と前記上爪とを接離させて、基板の周縁を保持する保持姿勢と、基板の周縁から離れた退避姿勢とに前記保持具を切り換える保持機構と、
を備え、
前記案内部材を前記回転モーターの中空部側に配設させて、前記案内部材を前記回転子に連結し、
前記下爪と前記上爪とを前記案内部材の内側の基板処理空間内に配設させて、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材に設け、
かつ、前記案内部材は、下案内部材と上案内部材とを含み、
前記下爪は前記下案内部材に、前記上爪は前記上案内部材にそれぞれ設けられ、
前記上下の案内部材のいずれか一方の案内部材のみを前記回転子に連結し、他方の案内部材は、前記回転子に連結された一方の案内部材に対して上下に接離可能に構成され、
前記下爪と前記上爪とで基板を保持する保持位置が、前記回転子に連結された案内部材の上端よりも上方または下端よりも下方となるように構成したことを特徴とする基板処理装置。
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