JP3816734B2

JP3816734B2 - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JP3816734B2
Application number: JP2000277634A
Authority: JP
Inventors: 賢哉青木; 聡岡
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-09-13
Also published as: JP2002086048A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板等の矩形基板に洗浄液を供給して洗浄処理を施す基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）のフォトリソグラフィー工程においては、一般的にスピンナ型と呼ばれる液処理装置を用いて、矩形の被処理基板であるＬＣＤ基板を静止した状態で、または面内で回転させながら、所定の処理液を供給して、洗浄、レジスト塗布、現像等の液処理が行われる。
【０００３】
ここで、ＬＣＤ基板のような矩形の基板を保持するチャックとしては、従来、基板形状に合わせて矩形の支持プレートを用いたものが使用されていた。また、基板を搬送する搬送手段とチャックとの間での基板の受け渡しは、チャック上で基板を昇降させるように駆動されるリフトピンを用いて行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、生産の効率化等を目的として基板が大面積化されるに伴って、従来のように基板形状に合わせた矩形の支持プレートを用いたチャックを使用して液処理を行った場合には、チャックの回転中心から支持プレートの端部までの距離が部分的に異なるために、チャックの回転処理時にぶれや振動の発生が顕著に現れるようになってきた。このようなぶれや振動の発生は液処理の均一性を妨げて基板の品質を低下させ、また、歩留まりを低下させる原因となる。
【０００５】
また、基板を搬送する搬送手段とチャックとの間での基板の受け渡しを行うために、チャック上で基板を昇降させるリフトピンについては、基板の大面積化に伴って、基板を支持したときに基板の撓み等によってリフトピンの先端が所定位置において基板を支持することができずに、こうして生ずる位置ずれによって、リフトピンからチャックまたは搬送手段への受け渡しに支障が生ずることがあった。
【０００６】
さらに、従来のリフトピンの先端部は、基板との接触面の面積が小さくなるようにテーパーが形成された円柱部材を台座に固定した構造を有しており、かつ、円柱部材の高さが短いものであった。この場合に、テーパー部や台座と基板との間に処理液が付着しても流れ落ちずに、基板に処理液痕が生じ、品質を低下させる問題があった。
【０００７】
なお、従来の液処理装置においては、所定の処理液を供給しながら行う液処理の後に、基板を乾燥のために回転させる際に、基板の下面の乾燥を促進するために、基板の周縁に配置されたガス供給機構から基板の下面に向けて窒素ガス等の乾燥ガスを噴射していた。しかし、このような方法ではガスが均一に基板の下面を流れず、乾燥処理が不均一となり、また、乾燥処理に長い時間を要していた。
【０００８】
本発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、基板回転時のぶれや振動の発生を抑制した基板洗浄装置を提供することを目的とし、また、リフトピンの基板保持性能を高めることにより、チャックと搬送手段との間での基板の受け渡しを正確に行うことができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。また、基板への洗浄液痕の発生を低減した基板洗浄装置を提供することを目的とし、基板の乾燥処理を均一にしかも短時間で行うことができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明によれば、矩形の基板を保持して回転させるチャックと、前記チャックに保持された基板を洗浄する洗浄手段とを有する基板洗浄装置であって、
前記チャックは、
前記基板を略水平に保持する円盤状の支持プレートと、
前記基板が面内回転するように前記支持プレートを回転させる回転駆動機構と、
前記支持プレートの下部において、前記回転駆動機構を覆うカバー部材と、
前記基板を前記支持プレートの表面から所定の高さで保持すべく前記支持プレートの表面に配設された複数の支持ピンと、
前記基板を位置決めするとともに前記基板の周縁を保持すべく前記支持プレートの表面に配設されたガイドピンと、
前記カバー部材の内側に取付けられており、該カバー部材に形成された窓を介して、前記支持プレート上に略水平に保持された前記基板の水平方向の位置を検出するためのセンサと、
を備え、
前記支持プレートの大きさを、前記基板の頂点部が前記支持プレートの外側に微小にはみ出るように設定することにより、前記チャックを回転させる際の振動が低減されているとともに、前記センサによって前記基板の載置位置を確認するようにしたことを特徴とする基板洗浄装置が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、矩形の基板を保持して回転させるチャックと、前記チャックに保持された基板を洗浄する洗浄手段とを有する基板洗浄装置であって、
前記チャックは、
中央部に孔部を有し、前記基板を略水平に保持する円盤状の支持プレートと、
前記基板が面内回転するように前記支持プレートを回転させる回転駆動機構と、
前記支持プレートの下部において、前記回転駆動機構を覆うカバー部材と、
前記基板を前記支持プレートの表面から所定の高さで保持すべく前記支持プレートの表面に配設された複数の支持ピンと、
前記基板を位置決めするとともに前記基板の周縁を保持すべく前記支持プレートの表面に配設されたガイドピンと、
前記カバー部材の内側に取付けられており、該カバー部材に形成された窓を介して、前記支持プレート上に略水平に保持された前記基板の水平方向の位置を検出するためのセンサと、
前記孔部の下方から前記支持プレートに保持された基板の下面に向けて乾燥ガスを噴射するガス供給ノズルを備え、
前記ガス供給ノズルは、
前記支持プレートに保持された基板の下面に対して垂直にガスを噴射する第１の噴射口と、
前記支持プレートに保持された基板の下面に対して噴射されたガスが前記基板の外周に拡がりやすいように前記基板の下面に対して斜めにガスを噴射する第２の噴射口と、
を有していることを特徴とする基板洗浄装置が提供される。
【００１１】
このような基板洗浄装置においては、基板が矩形であっても、基板の保持手段として円盤状の支持プレートを用いることにより、回転中心に対する対称性が向上するために、基板回転時のぶれや振動の発生が抑制される。こうして、洗浄処理を均一に行うことが可能となり、高い品質の基板が得られ、歩留まりが向上する。また、基板への機械的負荷といった悪影響が排除される。さらに本発明に係る基板洗浄装置においては、その構成部材の振動による取り付けの緩み等の劣化が防止される。また、基板下面の中心に乾燥ガスが噴射されるので、乾燥処理を均一にしかも短時間で行うことができるようになる。
【００１２】
なお、リフトピンのヘッドが弾性体の変形量を限界として、ならい自在に構成した場合には、リフトピンの先端が確実に基板と接して保持することが可能となり、基板の保持手段と搬送手段との間での基板の受け渡しを正確に行うことができるようになる。こうして、液処理の中断事故の発生が低減され、生産性が向上する。なお、リフトピンのヘッドは、処理液が付着しても下方に流れ易い構造となっているために、基板下面における処理液痕の発生を殆どないものとして、基板品質が高められる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の基板洗浄装置の一実施形態である洗浄ユニット（スクラバ）（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂを有するＬＣＤ基板Ｇ（基板Ｇ）のレジスト塗布・現像処理システム１００を示す平面図である。
【００１４】
レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１およびインターフェイス部３が配置されている。
【００１５】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１６】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２・１３・１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５・１６が設けられている。
【００１７】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００１８】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００１９】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２・３３が配置されている。
【００２０】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニット（ＨＰ）や冷却処理ユニット（ＣＯＬ）等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２１】
また、中継部１５・１６のスピンナ系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置１７・１８・１９のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２２】
主搬送装置１７・１８・１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアームを有している。
【００２３】
主搬送装置１７は、搬送アーム１７ａを有し、搬送機構１０の搬送アーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は搬送アーム１８ａを有し、中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は搬送アーム１９ａを有し、中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５・１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２４】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板Ｇを受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２５】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００２６】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム１００においては、カセットＣ内の基板Ｇが処理部２に搬送され、処理部２では、まず前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂでスクラバ洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２７】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の１つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２８】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１・３２・３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９・１８・１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００２９】
次に、本実施形態に係る洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂについて説明する。これらは同じ構造を有しているため、以下、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａについて詳細に説明する。図２は洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａを模式的に示した断面図であり、図３は図２に示した洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａを模式的に示した平面図である。
【００３０】
洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａはシンク４１を有し、シンク４１の上方には基板Ｇを搬出入するために搬送アーム１７ａが出入りする基板受渡シャッター４２が設けられている。シンク４１の下側には、２つのアンダーカップ４４・４５が設けられており、アンダーカップ４４の内側にカップ４６がカップ昇降機構５７により、昇降自在に設けられている。
【００３１】
カップ４６の内側には基板Ｇを保持するチャック４７が配設されており、チャック４７は、円盤状の支持プレート７１を有し、支持プレート７１の上面には、基板Ｇを支持プレート７１の表面から所定の高さ位置で保持するための複数の支持ピン７２が、例えば、マトリックス状に配設されている。また、基板Ｇを位置決めするとともに、基板Ｇの回転時にチャック４７から基板Ｇが外れないように基板Ｇの周縁を保持するように配置されたガイドピン７３が配設されている。そして、支持プレート７１の中央下部には中空状の回転軸４９が配設されており、モータ等の回転駆動機構４８の回転をベルト４８ａにより回転軸４９に伝達することで支持プレート７１を回転させることができるようになっている。
【００３２】
ここで、矩形の板状体をその中心で回転させた場合には、例えば、回転中心から板状体の頂点までの距離と板状体の一辺の中心までとの距離は異なるために、板状体に加わる遠心力は板状体の周縁で均一とはならず、これによって板状体にぶれや振動等が発生する。このような振動やぶれの発生は、板状体が大面積化するほど顕著に現れるようになる。
【００３３】
すなわち、従来のように、基板Ｇの形状に合わせて支持プレートの形状を矩形とした場合には、基板Ｇの大面積化が進むにつれて、回転時に支持プレートに発生するぶれや振動がより大きくなり、これによって、処理液の振り切り状態が不均一となることによる基板Ｇの品質低下、ぶれや振動による基板Ｇと支持ピンやガイドピンとの間の擦れによる傷の発生、基板Ｇへの機械的負荷による基板Ｇの破損、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａを構成する各種の部材へ応力が加わることによる耐久性の低下等の種々の問題を生ずることとなる。
【００３４】
基板Ｇは支持プレートと比較して、質量が小さく薄いために、基板Ｇの回転によって発生するぶれや振動は小さい。従って、回転時にぶれや振動の発生し難い円盤状の支持プレート７１を用いて、その上面に基板Ｇを保持して回転処理を行うことにより、上述した問題を解決することが可能となる。
【００３５】
なお、図３において、支持プレート７１の大きさは、基板Ｇの頂点部が支持プレート支持７１の外周より外側から微小にはみ出る程度として記載してあるが、支持プレート７１の大きさは、カップ４６内に収容可能な範囲でより大きなものとしてもよく、一方、基板Ｇを安定に保持できる範囲でより小さなものとしてもよい。
【００３６】
さて、支持プレート７１の下部にはカバー４３が設けられ、回転駆動機構４８へ処理液が侵入しないように、また、回転駆動機構４８等から発生するパーティクルが基板Ｇが保持されたカップ４６内の雰囲気へ拡散しないようになっている。カバー４３の上面は外周部の高さが低くなるように所定の角度をもって形成されており、処理液がシンク４１の下部へ流れ落ちるように構成されている。なお、シンク４１の底部には図示しないドレインや排気口が設けられ、処理液の排液およびカップ４６内の排気が行われるようになっている。
【００３７】
カバー４３の斜面下には、基板Ｇの載置位置を確認するための赤外線センサ等のセンサ５６が取り付けられている。カバー４３におけるセンサ５６の上部にあたる位置は透明な窓となっており、例えば、赤外線センサにより基板Ｇがガイドピン７３内に適切に載置されているかどうかを判断して、載置されていない場合に警報を発するように構成されている。
【００３８】
支持プレート７１の中央部には、回転軸４９の中空部と連通する孔部５４が形成されており、カバー４３内には基板Ｇの下面を乾燥するためのガスを噴射するガス供給ノズル５３が、その噴射口が回転軸４９の中空部に位置するように配設されている。乾燥ガスとしては一般的に窒素ガスが用いられ、ガス供給ノズル５３の先端には、例えば、基板Ｇの下面に対して垂直にガスを噴射する噴射口と、噴射されたガスが基板Ｇの外周に拡がりやすいように基板Ｇの下面に対して斜めに噴射する噴射口を形成することが好ましい。
【００３９】
ガス供給ノズル５３からの乾燥ガスの噴射は、例えば、洗浄処理終了後のスピン回転時に行われ、ガス供給ノズル５３の噴射口から噴射されたガスは、基板Ｇの下面の中心部に当たった後に、基板Ｇの周縁に向けて基板Ｇと支持プレート７１の表面との隙間を拡散し、こうして基板Ｇの乾燥が促進される。
【００４０】
未処理の基板Ｇを搬送アーム１７ａから受け取って降下させ、支持プレート７１上に保持し、逆に、処理済みの基板Ｇを上昇させて搬送アーム１７ａへ受け渡す作業は、カバー４３および支持プレート７１を所定位置で貫通し、エアーシリンダ等のリフトピン昇降機構５５により昇降自在に配設されたリフトピン７４を用いて行われる。図３には、４本のリフトピン７４が示されているが、４本以上、例えば６本でもよく、基板Ｇにできるだけ撓みが生じないように、基板Ｇの中心を中心として対称な位置に配設することが好ましい。リフトピン７４は、洗浄処理時には、基板Ｇの回転処理を妨げないように先端部が支持プレート７１の下方に位置するように保持される。
【００４１】
図４はリフトピン７４の構造を示した説明図である。リフトピン７４の先端部は、ヘッド７４ａとヘッド７４ａを収容する台座７４ｂから構成され、台座７４ｂの底部に昇降棒７４ｃが取り付けられた構造を有している。そして、ヘッド７４ａは、基板Ｇと接する上部８１ａと台座７４ｂに収容される下部８１ｂとでは外径が上部８１ａで小さく、下部８１ｂで大きくなるように構成されている。さらに、上部８１ａと下部８１ｂとの中間部分がテーパー状に形成されたテーパー部８１ｃとなっており、主に、上部８１ａとテーパー部８１ｃが台座７４ｂの上面から上方に突出している。この台座７４ｂの上面から突出した部分の長さは、例えば、６ｍｍ以上となるように構成される。
【００４２】
このように、ヘッド７４ａの上部８１ａの外径を小さくしてテーパー部８１ｃを形成することにより、ヘッド７４ａに洗浄液が付着して際にもテーパー部８１ｃを伝って流れ落ち易くなる。また、ヘッド７４ａの上端面と台座７４ｂの上面との距離を長く取っているので、台座７４ｂの上部に洗浄液が滞留していても、その洗浄液が基板Ｇに付着することはない。こうして、基板Ｇの下面にリフトピン７４が洗浄液により濡れている場合であっても、基板Ｇに洗浄液の痕跡が生ずることが回避される。
【００４３】
ヘッド７４ａの下部８１ｂは、ゴム等の弾性体を介して台座７４ｂ内に収容されている。従って、基板Ｇに撓みが生じている状態でリフトピン７４の先端が基板Ｇに当接しても、この弾性体が変形してヘッド７４ａが傾斜することで、ヘッド７４ａの上部８１ａの上端面が的確に基板Ｇに当接する。ヘッド７４ａをこのような「ならい」自在な構造として、基板Ｇを所定位置で保持することにより、基板Ｇの受け渡し時の位置ずれによる受け渡し作業の中断を回避することが可能となる。
【００４４】
なお、リフトピン７４には、ヘッド７４ａと台座７４ｂと昇降棒７４ｃを貫通するようにバキューム吸引孔７５が形成されている。図示しないバキューム吸引機構を動作させ、バキューム吸引孔７５を用いて基板Ｇを吸着保持することにより、リフトピン７４の先端面でより確実に基板Ｇを保持することが可能となっている。このようなリフトピン７４の構造は、矩形の基板の取り扱いにのみ用いることができるものではなく、円形等のその他の形状の基板を取り扱う場合にも用いることができる。
【００４５】
図２および図３に示すように、シンク４１内には、ロールブラシ５２を保持したロールブラシ用アーム５１を有する洗浄機構が設けられている。ロールブラシ用アーム５１は、ベルト駆動等を用いたリニア駆動機構９８により基板Ｇの表面に沿ってスキャン可能に設けられている。従って、ロールブラシ５２を回転させつつ所定の押圧で静止した基板Ｇに接触させながら、ロールブラシ用アーム５１をスキャンすることによりブラシ洗浄処理が行われる。なお、ロールブラシ用アーム５１には、図示しない洗浄液供給機構が配設され、ロールブラシ５２に向けて洗浄液を吐出することができるようになっている。
【００４６】
また、チャック４７を挟んで、ロールブラシ用アーム５１の反対側には、ラインシャワーアーム６５が設けられており、ロールブラシ用アーム５１と同様に、リニア駆動機構９７により、基板Ｇの表面に沿ってスキャン可能となっている。ラインシャワーアーム６５の下側には、純水等の洗浄液をライン状に吐出するラインシャワースリットノズル６６が設けられている。ラインシャワースリットノズル６６からの洗浄液の吐出はロールブラシ５２を用いた洗浄処理が終了した後に行われ、このときにはラインシャワーアーム６５を基板Ｇの中央と周縁部との間で往復させつつ、基板Ｇを回転させる。基板Ｇへ吐出された洗浄液は基板Ｇの回転により振り切られることで基板Ｇの表面が洗浄される。
【００４７】
図５に示すように、上述した支持プレート７１（チャック４７）を回転させる回転駆動機構４８、リフトピン７４を昇降させるリフトピン昇降機構５５、カップ４６を昇降させるカップ昇降機構５７、ロールブラシ用アーム５１をスキャンさせるリニア駆動機構９８、ラインシャワーアーム６５をスキャンさせるリニア駆動機構９７は、制御装置７０により制御されるようになっている。なお、図２〜４に図示していないリフトピン７４のバキューム吸引機構やロールブラシ用アーム５１に配設された洗浄液供給機構、ロールブラシ５２の回転駆動機構、ラインシャワースリットノズル６６への洗浄液供給機構等もまた、この制御装置７０により制御される。
【００４８】
次に、このように構成された洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａにおける洗浄動作について説明する。まず、基板受渡シャッター４２が開いた状態で、基板Ｇが搬送アーム１７ａにより、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ内に挿入される。リフトピン７４をリフトピン昇降機構５５を上昇させてリフトピン７４が基板Ｇを受け取ると、搬送アーム１７ａが洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａから退出し、基板受渡シャッター４２が閉じられる。
【００４９】
リフトピン７４を降下させて、支持プレート７１表面に配設された支持ピン７２上に載置し、センサ５６により基板Ｇの位置を確認する。このとき、リフトピン７４は先端部がならい自在に構成されて先端が確実に基板Ｇに接し、かつ、バキューム吸引孔７５により確実に基板Ｇを吸着保持しているので、位置ずれ等の不都合が生じることは殆どない。なお、リフトピン７４による基板Ｇの正確な保持は、基板Ｇを洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａから搬出するために基板Ｇを上昇させる場合も同様である。
【００５０】
次に、ロールブラシ用アーム５１のスキャンが開始される。このとき基板Ｇは静止保持された状態にある。洗浄液を回転するロールブラシ５２に向けて供給しながら、ロールブラシ用アーム５１を基板Ｇの表面に沿ってスキャンさせ、スクラバ洗浄を行う。スクラバ洗浄後には、ロールブラシ用アーム５１を基板Ｇ上から待避させ、代わりにラインシャワーアーム６５を基板Ｇ上に移動し、基板Ｇを所定の回転数で回転するとともに、ラインシャワースリットノズル６６から所定量の洗浄液を吐出しながらラインシャワーアーム６５をスキャンする。これにより基板Ｇの表面のリンス処理が行われる。なお、この基板Ｇの上面のリンス処理中に、基板Ｇの裏面に向けても洗浄液を吐出し、洗浄を行ってもよい。
【００５１】
リンス処理が終了した後にはラインシャワーアーム６５を待避させて基板Ｇを所定回転数で高速回転させ、基板Ｇ上の処理液を振り切るとともに乾燥を行う。このとき、ガス供給ノズル５３の噴射口から乾燥用の窒素ガスを基板Ｇの下面中心に向かって噴射し、基板Ｇの下面乾燥を同時に行う。支持プレート７１は円盤状であるので、リンス処理と乾燥処理において基板Ｇを回転させても、振動やぶれの発生を抑えた安定した回転が可能である。こうして、洗浄処理を均一に行うことが可能である。
【００５２】
乾燥処理が終了した後には、リフトピン７４が支持プレート７１を貫通できるように支持プレート７１の位置を調節する。そして、リフトピン７４を上昇させて基板Ｇを保持し、搬送アーム１７ａに受け渡しできる位置まで基板Ｇを上昇させる。基板受渡シャッター４２を開いて搬送アーム１７ａを洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ内に挿入し、基板Ｇの搬送アーム１７ａへの受け渡しが行われ、搬送アーム１７ａに保持された基板Ｇは次工程へと送られる。代わりに、次に洗浄処理を行う基板Ｇが洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ内に挿入され、上述した工程に従って洗浄処理が行われる。
【００５３】
上述したＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムに、本発明の基板洗浄装置の一実施形態である洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａを適用した場合を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の液処理装置にも適用することができる。例えば、本発明の基板洗浄装置は、ＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムにおけるレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２や現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃに適用することができ、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａに用いた場合と同様の効果を得ることができる。また、被処理基板としてＬＣＤ基板を例として説明したが、その他の矩形の基板についても用いることが可能である。なお、リフトピンの構造については、基板形状に関係なく用いることが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上、本発明の基板洗浄装置によれば、円盤状の支持プレートを用いることにより、基板の回転時に発生する振動やぶれが抑えられ、これによって均一な洗浄処理を行うことが可能となり、基板の品質が高められ、かつ、歩留まりが向上するという効果が得られる。また、基板が接する他の部材との間の擦れや衝突等の基板への機械的負荷が低減され、基板品質の低下が抑制される。さらに、基板洗浄装置の構成部材へ振動が伝わることによって構成部材の取り付け部に緩みが生ずる等の劣化も防止される。
【００５５】
また、スピン乾燥時に、基板の下面中心に乾燥ガスを噴射する構造としたことにより、基板下面の乾燥時間が短縮され、これによりスループットを短縮して生産性を向上させることも可能となる。
【００５６】
さらに、リフトピンのヘッドがならい自在に構成されているので、リフトピンの先端が確実に基板と接して保持することが可能となり、基板の保持手段と搬送手段との間での基板の受け渡しを正確に行うことができるようになる。こうして、基板が所定位置に載置されない等の洗浄処理の中断事故の発生が低減され、生産性が向上する。なお、リフトピンのヘッドは、処理液が付着しても下方に流れ易い構造となっているために、基板下面における洗浄液痕の発生を防止して基板の品質が高められるという効果も得られる。
【００５７】
なお、支持プレートやリフトピン、ガス供給ノズルは、既存の基板洗浄装置にも容易に配設することが可能であり、低コストで設備の改良を行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板洗浄装置の一実施形態である洗浄ユニットが用いられたレジスト塗布・現像システムを示す平面図。
【図２】本発明の基板洗浄装置の一実施形態である洗浄ユニットを示す断面図。
【図３】図２記載の洗浄ユニットの平面図。
【図４】図２記載の洗浄ユニットに用いられるリフトピンの構造を示す断面図。
【図５】図２記載の洗浄ユニットの制御系を示す説明図。
【符号の説明】
１；カセットステーション
２；処理部
３；インターフェイス部
２１ａ；洗浄ユニット（ＳＣＲ）
４７；チャック
４８；回転駆動機構
５３；ガス供給ノズル
５４；孔部
５５；リフトピン昇降機構
５６；センサ
７１；支持プレート
７２；支持ピン
７３；ガイドピン
７４；リフトピン
７４ａ；ヘッド
７４ｂ；台座
７４ｃ；昇降棒
７５；バキューム吸引孔
１００；レジスト塗布・現像処理システム
Ｇ；ＬＣＤ基板（被処理基板）

Claims

矩形の基板を保持して回転させるチャックと、前記チャックに保持された基板を洗浄する洗浄手段とを有する基板洗浄装置であって、
前記チャックは、
前記基板を略水平に保持する円盤状の支持プレートと、
前記基板が面内回転するように前記支持プレートを回転させる回転駆動機構と、
前記支持プレートの下部において、前記回転駆動機構を覆うカバー部材と、
前記基板を前記支持プレートの表面から所定の高さで保持すべく前記支持プレートの表面に配設された複数の支持ピンと、
前記基板を位置決めするとともに前記基板の周縁を保持すべく前記支持プレートの表面に配設されたガイドピンと、
前記カバー部材の内側に取付けられており、該カバー部材に形成された窓を介して、前記支持プレート上に略水平に保持された前記基板の水平方向の位置を検出するためのセンサと、
を備え、
前記支持プレートの大きさを、前記基板の頂点部が前記支持プレートの外側に微小にはみ出るように設定することにより、前記チャックを回転させる際の振動が低減されているとともに、前記センサによって前記基板の載置位置を確認するようにしたことを特徴とする基板洗浄装置。
矩形の基板を保持して回転させるチャックと、前記チャックに保持された基板を洗浄する洗浄手段とを有する基板洗浄装置であって、
前記チャックは、
中央部に孔部を有し、前記基板を略水平に保持する円盤状の支持プレートと、
前記基板が面内回転するように前記支持プレートを回転させる回転駆動機構と、
前記支持プレートの下部において、前記回転駆動機構を覆うカバー部材と、
前記基板を前記支持プレートの表面から所定の高さで保持すべく前記支持プレートの表面に配設された複数の支持ピンと、
前記基板を位置決めするとともに前記基板の周縁を保持すべく前記支持プレートの表面に配設されたガイドピンと、
前記カバー部材の内側に取付けられており、該カバー部材に形成された窓を介して、前記支持プレート上に略水平に保持された前記基板の水平方向の位置を検出するためのセンサと、
前記孔部の下方から前記支持プレートに保持された基板の下面に向けて乾燥ガスを噴射するガス供給ノズルを備え、
前記ガス供給ノズルは、
前記支持プレートに保持された基板の下面に対して垂直にガスを噴射する第１の噴射口と、
前記支持プレートに保持された基板の下面に対して噴射されたガスが前記基板の外周に拡がりやすいように前記基板の下面に対して斜めにガスを噴射する第２の噴射口と、
を有していることを特徴とする基板洗浄装置。