JP3846697B2

JP3846697B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP3846697B2
Application number: JP2001245984A
Authority: JP
Inventors: 勝彦宮; 昭泉; 一樹梶野
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2021-08-14
Also published as: JP2003059896A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理液を用いて基板に処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板（以下、「基板」という。）の片面にエッチングを行う装置やベベルエッチングを行う装置では、従来より、基板の処理が行われない面に遮蔽板を対向させることにより非処理面への不要な処理液の付着が防止される。基板は、基板を挟んで遮蔽板と対向する回転台上のチャックピンに保持され、回転台側から処理液が供給されることにより基板に処理が行われる。遮蔽板と基板とは近接させるほど好ましいが、遮蔽板と基板とを平行に保つ精度の限界から遮蔽板と基板との間の距離は１ｍｍ程度が限界とされる。
【０００３】
一方で、基板を所定の面に非常に近接させつつ非接触にて支持する手法として、ベルヌーイ効果を利用したものが知られている。この手法では、基板の主面に対向する面からガスを高速で噴出することにより基板と対向面との間隙を０．１ｍｍ程度とすることが実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ベルヌーイ効果を利用しつつ基板を遮蔽板にて支持するという手法を考えた場合、基板と遮蔽板とを非常に近接させることが可能となる。しかしながら、基板と遮蔽板とを非常に近接させることが実現されても上述のように基板を保持する回転台と遮蔽板との平行度の限界から、基板を保持して回転させることが困難となる。
【０００５】
また、基板をチャックピンによる物理的接触により保持する場合、基板を保持するためにチャックピンを移動させる機構が必要となり、装置製造のコストアップや複雑な機構に起因する処理液の跳ね返りやパーティクルの増加が生じてしまう。さらに、チャック部分の処理ができないために基板に未処理（未洗浄）部分が残存し、後続の処理に悪影響を与えるという問題も生じる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベルヌーイ効果を利用して基板を上方から支持しつつ簡単な構成で適切な基板処理を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、処理液を用いて基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の上面に対向する面からガスを噴出することによりベルヌーイ効果を利用して前記基板を上方から支持する非接触支持手段と、前記基板の下面に向けて処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板の外周に配置された複数の当接部材と、前記複数の当接部材が固定されるとともに前記基板の下面に対向する回転台と、前記回転台および前記複数の当接部材を前記対向する面に平行な面内にて回転させることにより、前記複数の当接部材の少なくとも一部を前記基板の略周方向に当接させて前記基板を回転させる回転手段とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数の当接部材の少なくとも一部が、前記基板に形成されたノッチと当接する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記複数の当接部材が前記対向する面に垂直な棒状の部材である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記非接触支持手段による前記基板の支持が解除された際に前記基板を下方から接触して支持する接触支持手段と、前記基板の上面に処理液を供給するもう一つの処理液供給手段とをさらに備える。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記接触支持手段が、前記複数の当接部材の下部である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の主要構成を示す断面図である。基板処理装置１は基板９を主面に平行な面内にて回転させつつ化学薬品、有機溶剤等の薬液や純水（以下、「処理液」という。）を供給することにより基板９の表面に処理を行う装置である。基板処理装置１では、基板９の下面に対してベベルエッチングを含む様々な処理を行うことが可能であり、さらに、基板９の上面に対しても処理を行うことが可能とされている。
【００１４】
図１は基板処理装置１が基板９の下面に処理を行う様子を示している。基板９の下面は基板９を回転させる回転ベース１１と対向し、基板９の上面は遮蔽部１２に対向する。基板９は遮蔽部１２が退避した状態で回転ベース１１に移載され、その後、遮蔽部１２が基板９に近接するように移動して遮蔽部１２から窒素ガス（以下、「ガス」という。）が噴出される。基板９はガスの流れにより生じるベルヌーイ効果により遮蔽部１２に非常に近接した状態で支持される。すなわち、遮蔽部１２は基板９を上方から支持する支持体となっている。
【００１５】
回転ベース１１はモータ２１の回転軸２１１に接続され、遮蔽部１２もモータ２２の回転軸２２１に接続される。モータ２１の回転軸２１１は中空となっており、回転軸２１１内には処理液供給部３１から供給される処理液の流路となる供給管３１１が配置される。供給管３１１からの処理液は基板９の下面に向けて吐出される。モータ２２の回転軸２２１も中空となっており、回転軸２２１内には処理液供給部３２からの処理液の流路となる供給管３２１が配置される。基板９の上面の処理の際には供給管３２１から処理液が基板９の上面に向けて吐出される。
【００１６】
回転ベース１１は、基板９の下面に対向する板状の回転台１１１上に複数のピン１１２が基板９の外周に沿って配置された構造となっている。各ピン１１２の上部は遮蔽面１２１ａに垂直な棒状となってり、ピン１１２は基板９の外縁と当接して基板９の水平面内の移動範囲を拘束する部材としての役割を果たす。遮蔽部１２は、基板９の上面に対向する遮蔽面１２１ａを有する遮蔽部材１２１、および、遮蔽部材１２１の上部を覆う蓋部材１２２により構成される。遮蔽部材１２１は皿状となっており、蓋部材１２２が嵌め合わされることにより遮蔽部１２の内部に空間１２ａが形成される。
【００１７】
遮蔽部材１２１の下部には、空間１２ａから遮蔽面１２１ａに向かって伸びる複数の穴である噴出口１２１ｂが形成されており、空間１２ａに供給されるガスが噴出口１２１ｂから基板９に向けて勢いよく噴出される。すなわち、空間１２ａは噴出口１２１ｂにガスを導く流路の一部となっている。
【００１８】
遮蔽部１２の上部には、空間１２ａにガスを供給するために流路部材１３１および供給ポート１３２が設けられており、供給ポート１３２にはガス供給部からチューブ１３３を介してガスが供給される。流路部材１３１は回転軸２２１に取り付けられ、供給ポート１３２は回転軸２２１の回転とは無関係な固定部位に取り付けられる。供給ポート１３２は流路部材１３１の外周を覆う形状をしており、流路部材１３１と供給ポート１３２との間には僅かな隙間が設けられる。このような構造により、回転軸２２１および流路部材１３１を回転させつつ固定設置される供給ポート１３２から流路部材１３１内の流路に向けて絶えずガスを供給することが可能とされる。
【００１９】
図２は、遮蔽部材１２１の下面（すなわち、遮蔽部１２の下面）を示す図である。遮蔽部材１２１の遮蔽面１２１ａには基板９の周縁部に沿って微小な噴出口１２１ｂが多数（好ましくは３０個以上）形成される。具体的には、穴の形成方向（穴が伸びる方向）に垂直な断面において直径０．３〜１ｍｍ程度の円形の噴出口１２１ｂが、１〜６ｍｍの範囲内で環状に等間隔で形成される。また、噴出口１２１ｂの向きは基板９の外縁に向かって傾斜する方向とされる（図１参照）。好ましくは、遮蔽面１２１ａに対して角度αが２０°〜４０°の範囲で形成される。これにより、噴出口１２１ｂからガスが勢いよく噴出されるとベルヌーイ効果により基板９が遮蔽面１２１ａから０．１ｍｍ程度離れた状態で上方から支持される。
【００２０】
また、微小な噴出口１２１ｂが基板９の周縁部に対向して等間隔に多数形成されることから、基板９が大型であってもガスの消費量を抑えつつ基板９の周縁部に均一かつ高速のガスの流れを生じさせることができ、安定して基板９を支持することが実現される。
【００２１】
遮蔽部材１２１は処理液に対する耐腐食性を有する樹脂にて一体成型される。好ましくは、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）や、硬めのフッ素樹脂としてＰＣＴＦＥ（ポリクロロフルオロエチレン）や、フッ素樹脂より機械強度が高いＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）により一体成型される。噴出口１２１ｂは一体成型時に形成されてもよく、遮蔽部材１２１の原型に対してドリルを用いて形成されてもよい。いずれの手法を用いても精度のよい噴出口１２１ｂを有する遮蔽部材１２１を容易に作製することができる。その結果、基板処理装置１の製造コストを削減しつつ、処理性能の向上および安定化を図ることができる。
【００２２】
図３は、遮蔽部１２側からの回転ベース１１および基板９の様子を示す図である。回転台１１１上には３つのピンが取り付けられており、１つのピン１１２ａは基板９のノッチ９１内に位置するように配置され、２つのピン１１２ｂは基板９の外縁に近接して配置される。以下の説明においてこれらのピンを総称する際に「ピン１１２」という。
【００２３】
３つのピン１１２は、基板９の姿勢を固定するように基板９を強固に保持するのではなく、いずれかのピン１１２と基板９の外縁との間に隙間が生じるように（いわゆるガタを持たせるように）配置される。すなわち、基板９がピン１１２の間で僅かに水平方向に移動可能にピン１１２が配置される。したがって、各ピン１１２は回転台１１１に固定されるが、この状態で基板９を３つのピン１１２の間に挿入可能とされる。
【００２４】
一方で、ピン１１２と基板９との間の隙間は基板９の回転を拘束するように設定される。すなわち、ピン１１２ａがノッチ９１から外れないように３つのピン１１２の間隔が設定される。したがって、回転台１１１と共に３つのピン１１２が遮蔽面１２１ａに平行な面内にて回転を開始すると、ピン１１２ａがノッチ９１と当接するとともに他の２つのピン１１２ｂのうちのいずれか一方が基板９の外縁に当接し、基板９が主面に平行な面内にて回転する。このとき、他方のピン１１２ｂと基板９との間には隙間が生じる。このように、基板処理装置１ではノッチ９１を利用することにより略円形の基板９を強固に保持することなく容易に回転させることができる。
【００２５】
回転台１１１の回転が減速する際には、基板９と当接していなかったピン１１２ｂと基板９とが当接し、基板９と接していたピン１１２ｂが基板９から離れる。また、ノッチ９１内のピン１１２ａは回転の加速時と減速時とで接触位置が変化する。
【００２６】
図１に示すように基板９の下面に処理が行われる場合、基板９はガスの噴出によるベルヌーイ効果により遮蔽部１２と非接触の状態で支持され、基板９の水平方向の位置はピン１１２により制限される。そして、モータ２１による回転ベース１１の回転により遮蔽部１２に支持された状態で基板９がピン１１２に当接して回転する。このとき、回転ベース１１側の供給管３１１から基板９の下面に向けて処理液が吐出されることにより、基板９の下面および側面、さらには、側面から僅かに上面に至る部位に処理が施される。
【００２７】
基板９はベルヌーイ効果を利用して支持され、かつ、基板９は回転ベース１１のピン１１２に保持されないことから、遮蔽部１２の遮蔽面１２１ａと回転台１１１との平行度に多少の誤差が存在したり遮蔽面１２１ａが多少上下したとしても基板９は遮蔽面１２１ａに沿う状態で回転する。したがって、基板９と遮蔽面１２１ａとが接することはない。また、基板９を回転させるピン１１２は回転台１１１に固定されているだけである。
【００２８】
その結果、極めて簡素化された構成により基板９と遮蔽面１２１ａとを０．１ｍｍ程度まで安定して近づけることが可能となり、基板９の上面の雰囲気制御（パーティクルの上面側への進入防止を含む。）を適切に行うことができるとともに、基板９から飛散する処理液が基板処理装置１内で跳ね返った後に基板９の上面に付着することが確実に防止される。
【００２９】
なお、基板９が回転する際には、基板９の回転にほぼ合わせるようにして遮蔽部１２がモータ２２により回転する。これにより、基板９の上面と遮蔽面１２１ａとの間の速度差をなくし、基板９と遮蔽面１２１ａとの間に外気が引き込まれてしまうことが防止される。
【００３０】
また、基板９の下面に施される処理として洗浄（例えば、ベベルエッチングによる洗浄）が行われる場合には、処理中に基板９と各ピン１１２とが接したり離れたりするとともに基板９がピン１１２に対して僅かに上下動することから、基板９と各ピン１１２との間の洗浄が特別な機構（例えば、ピン１１２を移動させる機構）を設けることなく行うことが可能となる。すなわち、未洗浄部分が基板９に残存したり、メカニカルなチャックで基板９が搬送される際にチャックを介して後続の基板９が汚染されることが、特別な機構を用いずに防止することが実現される。
【００３１】
さらに、基板処理装置１は既述のように簡素化された構成であることから、基板処理装置１の製造コストの削減およびフットプリントの削減も実現される。
【００３２】
図４は基板９の下面に処理が行われた後に上面に処理が行われる際の基板処理装置１の様子を示す断面図である。
【００３３】
基板９の上面に処理が行われる際には、まず、図１に示す状態において遮蔽部１２へのガスの供給が停止され、基板９が回転台１１１側へと落下する。図５はピン１１２の形状を示す図である。ピン１１２は上部が径の小さい当接部１１２１となっており、下部が径の大きい支持部１１２２となっている。すなわち、ピン１１２はいわゆる２段ピンとされる。
【００３４】
当接部１１２１は、基板９が遮蔽部１２に支持される際に基板９の外縁に当接して基板９を回転させる。一方、支持部１１２２は、遮蔽部１２による基板９の支持が解除されて図５中の二点差線にて示す状態から実線にて示すように基板９が落下すると、基板９を下方から接触して支持する役割を果たす。このように、ピン１１２を２段ピンとすることにより、下面処理時の基板９の回転および上面処理時の基板９の支持が簡単な構成で実現される。
【００３５】
基板９がピン１１２の支持部１１２２に支持されると、図４に示すように遮蔽部１２が基板９から遠ざけられ、遮蔽部１２側の供給管３２１から基板９の上面に向けて処理液が供給される。その後、モータ２１が回転することにより基板９が回転ベース１１と共に高速で回転し、基板９の表面に処理が施される。
【００３６】
以上のように、基板処理装置１では回転ベース１１に支持部１１２２を有するピン１１２が配置され、供給管３１１から処理液を吐出することが可能であるため、基板９の下面の処理のみならず上面の処理も行うことが実現される。
【００３７】
以上、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００３８】
上記実施の形態では、基板処理装置１は半導体基板に処理を行うが、処理対象は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００３９】
図６は、ガラス基板のような角形基板の場合の遮蔽部１２の構造を示す図であり、図７は回転ベース１１の構造を示す図である。図６に示すように、角形の基板９を取り扱う場合、基板９に覆われる領域内にて環状に多数の噴出口１２１ｂが遮蔽面１２１ａに形成される。これは、回転ベース１１の回転と遮蔽部１２の回転とを同期させることができなくても基板９の周縁部全体にベルヌーイ効果を発生させるためである。もちろん、回転ベース１１と遮蔽部１２との回転を完全に同期させることができる場合には、噴出口１２１ｂは基板９の外周に沿って矩形状に配列されることが好ましい。
【００４０】
一方、図７に示すように回転ベース１１の回転台１１１上には６個のピン１１２が配置される。これらのピン１１２は略円形の基板の場合と同様に基板９を強固に保持するのではなく、基板９との間に僅かな隙間が生じるように配置される。これにより、基板９が回転する際には、各ピン１１２が基板９の外縁に当接したり離れたりすることにより、ピン１１２と基板９との間においても適切に処理が行われる。
【００４１】
図７に示すように、基板９を回転させるためにはいずれかのピン１１２を周方向（回転方向）に対してほぼ垂直な方向から基板９に当接させる必要はない。複数のピン１１２の少なくとも一部が基板９と当接し、当接する際に生じる力が周方向の成分を有することにより基板９を回転させることが実現される。すなわち、基板９を非固定状態とし、基板９に当接させる複数の部材のうちの少なくとも一部を基板９の略周方向に当接させることにより、ベルヌーイ効果を利用しつつ基板９を回転させることが実現される。
【００４３】
また、ピン１１２は加工の容易さおよび構造の簡素化の観点から棒状であることが好ましいが、棒状に限定されるものではなく、任意の形状であってよい。例えば、図８に示すように、平面１１２ｄを円形の基板９の外縁に当接させるピン１１２ｃが用いられてもよい。なお、図８に示すピン１１２ｃは縦断面においてＬ字状となっており、上面処理の際にはピン１１２ｃの下部が基板９を下方から当接して支持する。
【００４４】
さらに、ピン１１２の下部が支持部とされる必要はなく、図９に示すように円筒状のピン１１２ｅを配置し、基板９を下方から支持する支持部材１１２ｆが別途設けられてもよい。
【００４５】
上記実施の形態では、供給管から処理液を吐出することにより基板９に処理液を付与するが、処理液の供給はどのような手法が利用されてもよい。例えば、スプレー式、スリット式等が利用されてもよい。
【００４６】
上記実施の形態において噴出口１２１ｂの直径は０．３〜１ｍｍが好ましいと説明したが、２ｍｍ以下であれば８インチ以上の大型の基板９に対しても適切な支持が可能である。噴出口１２１ｂはドリルを用いることにより穴の形成方向に垂直な断面において円形となるものが容易に形成できるが、穴の形状は円形に限定されない。例えば、耐腐食性樹脂を用いて金型で一体成形する際に噴出口１２１ｂを形成する場合には矩形等であっても容易に形成することができる。この場合であっても穴の形成方向に垂直な断面において最大幅を２ｍｍ以下とすることにより、基板９を適切に支持することができる。
【００４７】
上記実施の形態では噴出口１２１ｂの間隔は１〜６ｍｍが好ましいと説明したが、実用上は３０ｍｍ以下という条件が満たされると基板９を適切に支持することができる。また、噴出口１２１ｂは等間隔に形成される必要はなく、さらに、円環状に配置されなくても基板９を支持することができる。もちろん、ベルヌーイ効果を基板９の周縁部にて均等に発生するには、噴出口１２１ｂが基板９の周縁部に沿って等間隔に形成されることが好ましい。
【００４８】
上記実施の形態では、基板９の周縁部に対向する位置からガスを噴出するようにしているが、ガスは基板９の中心に対向する位置からも噴出されてよい。これにより、大型の基板９の中央部に生じるたわみを制御することができる。
【００４９】
上記実施の形態では、噴出口１２１ｂからガスを噴出することによりベルヌーイ効果を発生するようにしているが、ガスの噴出はスリット状の噴出口から行われてもよい。すなわち、噴出口１２１ｂの形状は任意の形状であってよい。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１ないし５の発明では、簡単な構成で基板と非接触支持手段とを近接させることができ、基板の上面の雰囲気制御を適切に行うことができるとともに、基板から飛散する処理液が跳ね返った後に基板の上面に付着することが確実に防止される。また、基板処理装置の構造を簡素化することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明では、ノッチを利用して基板を容易に回転させることができ、請求項３の発明では、基板処理装置の構造を簡素化することができる。
【００５２】
また、請求項４の発明では、基板の上面にも処理を行うことができ、請求項５の発明では、簡単な構成で下面処理時の基板の回転および上面処理時の基板の支持が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板処理装置の主要構成を示す断面図である。
【図２】遮蔽部材の下面を示す図である。
【図３】遮蔽部側からの回転ベースおよび基板の様子を示す図である。
【図４】基板の上面に処理が行われる際の基板処理装置の様子を示す断面図である。
【図５】ピンを示す図である。
【図６】遮蔽部の他の構造を示す図である。
【図７】回転ベースの他の構造を示す図である。
【図８】ピンの他の形状を説明するための図である。
【図９】支持部材を設けた様子を示す図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
９基板
１１回転ベース
１２遮蔽部
２１モータ
３１，３２処理液供給部
９１ノッチ
１１２，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｅピン
１１２ｆ支持部材
１２１ａ遮蔽面
３１１，３１２供給管
１１２１当接部
１１２２支持部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate using a processing liquid.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an apparatus for performing etching on one side of a semiconductor substrate (hereinafter referred to as “substrate”) or an apparatus for performing bevel etching, a shield plate is opposed to a surface on which a substrate is not processed, so that a non-processed surface is formed. Adhesion of unnecessary treatment liquid is prevented. The substrate is held by chuck pins on a turntable facing the shielding plate with the substrate interposed therebetween, and the substrate is processed by supplying a processing liquid from the turntable side. The closer the shielding plate and the substrate are, the better. However, the distance between the shielding plate and the substrate is limited to about 1 mm from the limit of accuracy for keeping the shielding plate and the substrate parallel.
[0003]
On the other hand, as a technique for supporting a substrate in a non-contact manner while being very close to a predetermined surface, a technique using the Bernoulli effect is known. In this method, the gap between the substrate and the facing surface can be reduced to about 0.1 mm by ejecting gas at a high speed from the surface facing the main surface of the substrate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a method of supporting the substrate with the shielding plate while utilizing the Bernoulli effect is considered, the substrate and the shielding plate can be brought very close to each other. However, even if it is realized that the substrate and the shielding plate are very close to each other, it is difficult to hold and rotate the substrate because of the limit of parallelism between the turntable that holds the substrate and the shielding plate as described above. Become.
[0005]
In addition, when the substrate is held by physical contact with the chuck pins, a mechanism for moving the chuck pins is required to hold the substrate, which increases the manufacturing cost of the apparatus and causes rebounding of processing liquid and particles caused by complicated mechanisms. An increase will occur. Furthermore, since the chuck portion cannot be processed, an unprocessed (uncleaned) portion remains on the substrate, which causes a problem of adversely affecting subsequent processing.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize appropriate substrate processing with a simple configuration while supporting a substrate from above using the Bernoulli effect.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 is a substrate processing apparatus that performs processing on a substrate using a processing liquid. The substrate is moved upward by utilizing a Bernoulli effect by ejecting a gas from a surface facing the upper surface of the substrate. A non-contact support means for supporting the substrate, a treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid toward the lower surface of the substrate, a plurality of contact members disposed on the outer periphery of the substrate, and the plurality of contact members fixed And at least one of the plurality of contact members by rotating the turntable facing the lower surface of the substrate and rotating the turntable and the plurality of contact members in a plane parallel to the facing surface. And a rotating means for rotating the substrate by bringing the portion into contact with the substantially circumferential direction of the substrate.
[0008]
A second aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein at least a part of the plurality of abutting members abuts on notches formed in the substrate.
[0010]
A third aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first or second aspect , wherein the plurality of contact members are bar-shaped members perpendicular to the facing surfaces.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate is contacted from below when the support of the substrate by the non-contact support means is released. Contact support means for supporting the substrate and another processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate.
[0012]
A fifth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fourth aspect , wherein the contact support means is a lower portion of the plurality of contact members.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view showing a main configuration of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 supplies a chemical solution such as a chemical or an organic solvent or pure water (hereinafter referred to as a “treatment solution”) while rotating the substrate 9 in a plane parallel to the main surface, thereby providing a surface of the substrate 9. It is a device that performs processing. In the substrate processing apparatus 1, various processes including bevel etching can be performed on the lower surface of the substrate 9, and further, the process can be performed on the upper surface of the substrate 9.
[0014]
FIG. 1 shows how the substrate processing apparatus 1 performs processing on the lower surface of the substrate 9. The lower surface of the substrate 9 faces the rotation base 11 that rotates the substrate 9, and the upper surface of the substrate 9 faces the shielding part 12. The substrate 9 is transferred to the rotating base 11 with the shielding portion 12 retracted, and then the shielding portion 12 moves so as to be close to the substrate 9 and nitrogen gas (hereinafter referred to as “gas”) from the shielding portion 12. Is ejected. The substrate 9 is supported in a state of being very close to the shielding portion 12 by the Bernoulli effect generated by the gas flow. That is, the shielding part 12 is a support that supports the substrate 9 from above.
[0015]
The rotation base 11 is connected to the rotation shaft 211 of the motor 21, and the shielding portion 12 is also connected to the rotation shaft 221 of the motor 22. The rotating shaft 211 of the motor 21 is hollow, and a supply pipe 311 serving as a flow path for the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit 31 is disposed in the rotating shaft 211. The processing liquid from the supply pipe 311 is discharged toward the lower surface of the substrate 9. The rotating shaft 221 of the motor 22 is also hollow, and a supply pipe 321 serving as a flow path for the processing liquid from the processing liquid supply unit 32 is disposed in the rotating shaft 221. When processing the upper surface of the substrate 9, the processing liquid is discharged from the supply pipe 321 toward the upper surface of the substrate 9.
[0016]
The rotary base 11 has a structure in which a plurality of pins 112 are arranged along the outer periphery of the substrate 9 on a plate-like rotary table 111 facing the lower surface of the substrate 9. The upper portion of each pin 112 has a bar shape perpendicular to the shielding surface 121a, and the pin 112 abuts on the outer edge of the substrate 9 and serves as a member that restricts the movement range of the substrate 9 in the horizontal plane. The shielding unit 12 includes a shielding member 121 having a shielding surface 121 a that faces the upper surface of the substrate 9, and a lid member 122 that covers the top of the shielding member 121. The shielding member 121 has a dish shape, and a space 12a is formed inside the shielding portion 12 by fitting the lid member 122 together.
[0017]
A lower part of the shielding member 121 is formed with a jet port 121b that is a plurality of holes extending from the space 12a toward the shielding surface 121a, and the gas supplied to the space 12a vigorously moves toward the substrate 9 from the jet port 121b. Well ejected. That is, the space 12a is a part of a flow path that guides gas to the ejection port 121b.
[0018]
A flow path member 131 and a supply port 132 are provided in the upper part of the shielding part 12 in order to supply gas to the space 12a, and gas is supplied to the supply port 132 from the gas supply part via the tube 133. . The flow path member 131 is attached to the rotating shaft 221, and the supply port 132 is attached to a fixed part that is unrelated to the rotation of the rotating shaft 221. The supply port 132 has a shape covering the outer periphery of the flow path member 131, and a slight gap is provided between the flow path member 131 and the supply port 132. With such a structure, it is possible to continuously supply gas from the supply port 132 fixedly installed while rotating the rotating shaft 221 and the flow path member 131 toward the flow path in the flow path member 131.
[0019]
FIG. 2 is a diagram illustrating the lower surface of the shielding member 121 (that is, the lower surface of the shielding portion 12). A large number (preferably 30 or more) of fine spouts 121b are formed on the shielding surface 121a of the shielding member 121 along the peripheral edge of the substrate 9. Specifically, circular jet ports 121b having a diameter of about 0.3 to 1 mm in a cross section perpendicular to the hole forming direction (the direction in which the hole extends) are formed annularly at equal intervals within a range of 1 to 6 mm. . Moreover, the direction of the jet nozzle 121b is set to a direction inclined toward the outer edge of the substrate 9 (see FIG. 1). Preferably, the angle α is formed in the range of 20 ° to 40 ° with respect to the shielding surface 121a. Thereby, when gas is ejected vigorously from the ejection port 121b, the substrate 9 is supported from above in a state of being separated from the shielding surface 121a by about 0.1 mm by the Bernoulli effect.
[0020]
In addition, since a large number of the fine nozzles 121b are formed at equal intervals so as to face the peripheral edge of the substrate 9, even when the substrate 9 is large, it is uniform on the peripheral edge of the substrate 9 while suppressing gas consumption. A high-speed gas flow can be generated, and the substrate 9 can be stably supported.
[0021]
The shielding member 121 is integrally formed of a resin having corrosion resistance against the processing liquid. Preferably, it is integrally molded with PVC (polyvinyl chloride), PCTFE (polychlorofluoroethylene) as a hard fluororesin, or PEEK (polyetheretherketone) having higher mechanical strength than the fluororesin. The spout 121b may be formed at the time of integral molding, or may be formed using a drill with respect to the prototype of the shielding member 121. Even if any method is used, the shielding member 121 having the jet port 121b with high accuracy can be easily manufactured. As a result, it is possible to improve and stabilize the processing performance while reducing the manufacturing cost of the substrate processing apparatus 1.
[0022]
FIG. 3 is a diagram showing the state of the rotary base 11 and the substrate 9 from the shielding part 12 side. Three pins are attached on the turntable 111, one pin 112 a is disposed so as to be located in the notch 91 of the substrate 9, and two pins 112 b are disposed close to the outer edge of the substrate 9. . In the following description, these pins are collectively referred to as “pins 112”.
[0023]
The three pins 112 do not hold the substrate 9 firmly so that the posture of the substrate 9 is fixed, but a gap is formed between any one of the pins 112 and the outer edge of the substrate 9 (so-called looseness is provided). Arranged). That is, the pins 112 are arranged so that the substrate 9 can move slightly between the pins 112 in the horizontal direction. Therefore, although each pin 112 is fixed to the turntable 111, the substrate 9 can be inserted between the three pins 112 in this state.
[0024]
On the other hand, the gap between the pin 112 and the substrate 9 is set so as to restrain the rotation of the substrate 9. That is, the interval between the three pins 112 is set so that the pin 112a does not come off the notch 91. Therefore, when the three pins 112 together with the turntable 111 start to rotate in a plane parallel to the shielding surface 121a, the pin 112a comes into contact with the notch 91 and one of the other two pins 112b is connected to the substrate 9. The substrate 9 rotates in a plane parallel to the main surface. At this time, a gap is generated between the other pin 112 b and the substrate 9. As described above, the substrate processing apparatus 1 can easily rotate the substantially circular substrate 9 by using the notch 91 without firmly holding the substrate 9.
[0025]
When the rotation of the turntable 111 decelerates, the pin 112 b that has not been in contact with the substrate 9 contacts the substrate 9, and the pin 112 b that has been in contact with the substrate 9 moves away from the substrate 9. Further, the contact position of the pin 112a in the notch 91 changes depending on whether the rotation is accelerated or decelerated.
[0026]
As shown in FIG. 1, when processing is performed on the lower surface of the substrate 9, the substrate 9 is supported in a non-contact state with the shielding portion 12 by the Bernoulli effect caused by gas ejection, and the horizontal position of the substrate 9 is supported by the pins 112. Limited. Then, the substrate 9 rotates in contact with the pins 112 while being supported by the shielding portion 12 by the rotation of the rotary base 11 by the motor 21. At this time, the processing liquid is discharged from the supply pipe 311 on the rotating base 11 side toward the lower surface of the substrate 9, whereby processing is performed on the lower surface and side surfaces of the substrate 9, and also on the portion from the side surface to the upper surface slightly. Is done.
[0027]
Since the substrate 9 is supported using the Bernoulli effect, and the substrate 9 is not held by the pin 112 of the rotating base 11, there is some error in the parallelism between the shielding surface 121a of the shielding part 12 and the turntable 111. Even if the shielding surface 121a slightly moves up and down, the substrate 9 rotates in a state along the shielding surface 121a. Therefore, the board | substrate 9 and the shielding surface 121a do not contact | connect. Further, the pin 112 for rotating the substrate 9 is only fixed to the turntable 111.
[0028]
As a result, the substrate 9 and the shielding surface 121a can be stably brought close to about 0.1 mm with an extremely simplified configuration, and the atmosphere control of the upper surface of the substrate 9 (including prevention of entry of particles into the upper surface side). .) Can be appropriately performed, and the processing liquid splashed from the substrate 9 can be reliably prevented from adhering to the upper surface of the substrate 9 after splashing in the substrate processing apparatus 1.
[0029]
When the substrate 9 rotates, the shield 12 is rotated by the motor 22 so as to substantially match the rotation of the substrate 9. This eliminates the speed difference between the upper surface of the substrate 9 and the shielding surface 121a, and prevents outside air from being drawn between the substrate 9 and the shielding surface 121a.
[0030]
Further, when cleaning (for example, cleaning by bevel etching) is performed as a process performed on the lower surface of the substrate 9, the substrate 9 and each pin 112 come into contact with or separate from each other during the process, and the substrate 9 is connected to the pin 112. Therefore, cleaning between the substrate 9 and each pin 112 can be performed without providing a special mechanism (for example, a mechanism for moving the pin 112). That is, it is possible to prevent an uncleaned portion from remaining on the substrate 9 or contaminating the subsequent substrate 9 through the chuck when the substrate 9 is transported by a mechanical chuck without using a special mechanism. Is realized.
[0031]
Furthermore, since the substrate processing apparatus 1 has a simplified configuration as described above, the manufacturing cost and footprint of the substrate processing apparatus 1 can be reduced.
[0032]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state of the substrate processing apparatus 1 when the upper surface is processed after the lower surface of the substrate 9 is processed.
[0033]
When processing is performed on the upper surface of the substrate 9, first, the supply of gas to the shielding unit 12 is stopped in the state shown in FIG. 1, and the substrate 9 falls to the turntable 111 side. FIG. 5 is a diagram showing the shape of the pin 112. The upper part of the pin 112 is a contact part 1121 having a small diameter, and the lower part is a support part 1122 having a large diameter. That is, the pin 112 is a so-called two-stage pin.
[0034]
The contact portion 1121 contacts the outer edge of the substrate 9 and rotates the substrate 9 when the substrate 9 is supported by the shielding portion 12. On the other hand, the support unit 1122 contacts the substrate 9 from below when the support of the substrate 9 by the shielding unit 12 is released and the substrate 9 falls as shown by the solid line from the state shown by the two-dot chain line in FIG. Play a supporting role. Thus, by using the pins 112 as two-stage pins, the rotation of the substrate 9 during the bottom surface processing and the support of the substrate 9 during the top surface processing can be realized with a simple configuration.
[0035]
When the substrate 9 is supported by the support portion 1122 of the pin 112, the shielding portion 12 is moved away from the substrate 9 as shown in FIG. 4, and the processing liquid is directed from the supply pipe 321 on the shielding portion 12 side toward the upper surface of the substrate 9. Supplied. Thereafter, when the motor 21 rotates, the substrate 9 rotates at a high speed together with the rotation base 11, and the surface of the substrate 9 is processed.
[0036]
As described above, in the substrate processing apparatus 1, since the pin 112 having the support portion 1122 is disposed on the rotation base 11 and the processing liquid can be discharged from the supply pipe 311, not only the processing of the lower surface of the substrate 9 is performed. It is also possible to perform processing of the upper surface.
[0037]
The substrate processing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
[0038]
In the above embodiment, the substrate processing apparatus 1 processes a semiconductor substrate, but the processing target may be a glass substrate for a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display.
[0039]
FIG. 6 is a view showing the structure of the shielding portion 12 in the case of a square substrate such as a glass substrate, and FIG. 7 is a view showing the structure of the rotating base 11. As shown in FIG. 6, when the rectangular substrate 9 is handled, a large number of nozzles 121 b are formed in the shielding surface 121 a in a ring shape within the region covered with the substrate 9. This is because the Bernoulli effect is generated in the entire peripheral edge of the substrate 9 even if the rotation of the rotation base 11 and the rotation of the shielding portion 12 cannot be synchronized. Of course, when the rotation of the rotation base 11 and the shielding part 12 can be completely synchronized, it is preferable that the ejection ports 121b be arranged in a rectangular shape along the outer periphery of the substrate 9.
[0040]
On the other hand, as shown in FIG. 7, six pins 112 are arranged on the turntable 111 of the rotary base 11. These pins 112 do not hold the substrate 9 firmly as in the case of the substantially circular substrate, but are arranged so that a slight gap is formed between the pins 112. As a result, when the substrate 9 rotates, each pin 112 abuts on or away from the outer edge of the substrate 9, so that processing is appropriately performed between the pin 112 and the substrate 9.
[0041]
As shown in FIG. 7, in order to rotate the substrate 9, any pin 112 does not need to be brought into contact with the substrate 9 from a direction substantially perpendicular to the circumferential direction (rotation direction). It is realized that at least a part of the plurality of pins 112 abuts the substrate 9 and that the force generated when the abutment has a circumferential component has the rotation of the substrate 9. That is, the substrate 9 is brought into an unfixed state, and at least a part of the plurality of members that are brought into contact with the substrate 9 is brought into contact with the substrate 9 in the substantially circumferential direction, thereby rotating the substrate 9 while utilizing the Bernoulli effect. Is realized.
[0043]
The pin 112 is preferably rod-shaped from the viewpoint of ease of processing and simplification of the structure, but is not limited to the rod shape, and may be any shape. For example, as shown in FIG. 8, a pin 112c that makes the flat surface 112d contact the outer edge of the circular substrate 9 may be used. Note that the pin 112c shown in FIG. 8 has an L-shape in the longitudinal section, and the lower portion of the pin 112c abuts and supports the substrate 9 from below when processing the upper surface.
[0044]
Further, the lower portion of the pin 112 does not need to be a support portion, and a support member 112f for arranging the cylindrical pin 112e and supporting the substrate 9 from below as shown in FIG. 9 may be separately provided.
[0045]
In the above embodiment, the processing liquid is applied to the substrate 9 by discharging the processing liquid from the supply pipe, but any method may be used for supplying the processing liquid. For example, a spray type, a slit type, or the like may be used.
[0046]
In the above embodiment, it has been described that the diameter of the ejection port 121b is preferably 0.3 to 1 mm. However, if the diameter is 2 mm or less, it is possible to appropriately support a large substrate 9 of 8 inches or more. The jet port 121b can be easily formed in a circular shape in a cross section perpendicular to the hole forming direction by using a drill, but the shape of the hole is not limited to a circular shape. For example, when forming the spout 121b when integrally forming with a mold using a corrosion-resistant resin, even if it is a rectangle or the like, it can be easily formed. Even in this case, the substrate 9 can be appropriately supported by setting the maximum width to 2 mm or less in the cross section perpendicular to the hole forming direction.
[0047]
In the above embodiment, it has been described that the interval between the ejection ports 121b is preferably 1 to 6 mm. However, in practice, the substrate 9 can be appropriately supported when the condition of 30 mm or less is satisfied. Further, the ejection ports 121b do not need to be formed at equal intervals, and can support the substrate 9 even if not arranged in an annular shape. Of course, in order to generate the Bernoulli effect evenly at the peripheral edge of the substrate 9, it is preferable that the ejection ports 121 b are formed at equal intervals along the peripheral edge of the substrate 9.
[0048]
In the above embodiment, the gas is ejected from a position facing the peripheral edge of the substrate 9, but the gas may also be ejected from a position facing the center of the substrate 9. Thereby, the deflection | deviation which arises in the center part of the large sized board | substrate 9 is controllable.
[0049]
In the above-described embodiment, the Bernoulli effect is generated by ejecting gas from the ejection port 121b. However, the gas may be ejected from a slit-shaped ejection port. That is, the shape of the ejection port 121b may be an arbitrary shape.
[0050]
【The invention's effect】
In the first to fifth aspects of the invention, the substrate and the non-contact support means can be brought close to each other with a simple configuration, the atmosphere on the upper surface of the substrate can be appropriately controlled, and the processing liquid splashed from the substrate rebounds. After that, it is reliably prevented from adhering to the upper surface of the substrate. Further, the structure of the substrate processing apparatus can be simplified.
[0051]
In the invention of claim 2, the substrate can be easily rotated using the notch, and in the invention of claim 3, the structure of the substrate processing apparatus can be simplified.
[0052]
Further, in the invention of claim 4, the processing can be performed also on the upper surface of the substrate, and in the invention of claim 5 , the rotation of the substrate during the lower surface processing and the support of the substrate during the upper surface processing are realized with a simple configuration. The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a substrate processing apparatus.
FIG. 2 is a view showing a lower surface of a shielding member.
FIG. 3 is a diagram showing a state of a rotating base and a substrate from a shielding part side.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of the substrate processing apparatus when processing is performed on the upper surface of the substrate.
FIG. 5 shows a pin.
FIG. 6 is a diagram showing another structure of the shielding part.
FIG. 7 is a view showing another structure of the rotation base.
FIG. 8 is a diagram for explaining another shape of a pin.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a support member is provided.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing apparatus 9 Substrate 11 Rotating base 12 Shield part 21 Motor 31, 32 Process liquid supply part 91 Notch 112, 112a, 112b, 112c, 112e Pin 112f Support member 121a Shield surface 311, 312 Supply pipe 1121 Contact part 1122 Support Part

Claims

A substrate processing apparatus for processing a substrate using a processing liquid,
Non-contact support means for supporting the substrate from above using the Bernoulli effect by jetting gas from the surface facing the upper surface of the substrate;
Treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid toward the lower surface of the substrate;
A plurality of contact members disposed on an outer periphery of the substrate;
A turntable that fixes the plurality of contact members and faces the lower surface of the substrate;
By rotating the turntable and the plurality of contact members in a plane parallel to the opposing surface, at least a part of the plurality of contact members is contacted in a substantially circumferential direction of the substrate. A rotating means for rotating the substrate;
A substrate processing apparatus comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus, wherein at least some of the plurality of contact members are in contact with notches formed in the substrate.

The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2,
The substrate processing apparatus, wherein the plurality of contact members are rod-shaped members perpendicular to the facing surfaces.

A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Contact support means for contacting and supporting the substrate from below when the support of the substrate by the non-contact support means is released;
Another processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate;
A substrate processing apparatus further comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 4 ,
The substrate processing apparatus, wherein the contact support means is a lower part of the plurality of contact members.