JP3849846B2 - 回転式基板処理装置及び回転式基板処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に例えば薬液や純水等の液体を用いて処理を行う回転式基板処理装置及び回転式基板処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転式基板処理装置としては、例えば円盤状に形成された半導体ウエハの被処理基板を複数平行に配置した状態で保持するロータを備えたものが知られている。ロータは、被処理基板の周縁を保持する保持手段、例えば複数の保持棒を有しており、各保持棒を被処理基板の周縁部に当接させることにより、同被処理基板を保持するようになっている。また、保持棒は、被処理基板が当たる位置に一定の間隔をおいて複数の案内溝が形成されており、この案内溝によって、各被処理基板を安定的に保持するようになっている。
【０００３】
上記のように構成された回転式基板処理装置においては、ロータを所定の回転数で回転させながら、薬液や純水等の液体を被処理基板に吹き付けることにより、パーティクル、有機汚染物等のコンタミネーションや除去が必要なレジスト膜，酸化膜等を被処理基板から満遍なく除去することができる。また、ロータの回転による遠心力を利用して、液体を外側に吹き飛ばすことにより、被処理基板を乾燥させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記回転式基板処理装置においては、ロータが高速回転していても被処理基板の回転数が追従していないため、処理レシピに応じた期待される充分な効果が得られなかった。
【０００５】
また、各被処理基板の寸法誤差に伴って各被処理基板と保持棒との保持状態が維持できるものと、できないものが発生して不均一となり、そのため、各被処理基板を均一に処理することができず、処理効率の低下を招くおそれもあった。
【０００６】
更には、ロータの回転始動時や回転停止時に保持棒と被処理基板との間にスリップが生じ、このスリップによって保持棒の摩耗量が多くなるため、保持棒の交換時期を早めに行う必要があった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることにより、被処理基板の処理効率の向上を図れるようにし、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくして、保持手段の摩耗量を少なくすると共に、保持手段の寿命の増大を図れるようにした回転式基板処理装置及び回転式基板処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備する回転式基板処理装置であって、 上記保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の発明は、上記請求項１記載の発明と同様に、適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備する回転式基板処理装置であって、 上記開閉保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備すること特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転式基板処理装置において、上記開閉保持棒は、ロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の回転式基板処理装置において、上記開閉保持棒は、供給される流体の圧力によって被処理基板の側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な保持溝を具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明に加えて、上記押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備し、かつ、上記支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を具備することを特徴とする。この場合、上記押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の排出溝を形成する方が好ましい（請求項５）。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１又は６記載の回転式基板処理装置を用いた回転式基板処理方法であって、 上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の押圧部材がそれぞれ上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動して押圧する工程と、 回転中に、上記被処理基板に処理液を供給する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１，２，３記載の発明によれば、開閉保持棒と共働して被処理基板を保持する保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材、又は、上記複数の押圧部材とロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができ、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができる。
【００１５】
請求項６記載の発明によれば、保持棒と共働して被処理基板を保持する開閉保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができ、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明に加えて、押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備することにより、ロータの回転による遠心力によって押圧部材を確実に被処理基板の側縁部に押圧することができ、更にロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができると共に、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくすることができる。また、押圧部材に、支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を設けることにより、押圧部材の押圧位置と非押圧位置との回転範囲を規制することができるので、ロータの回転に追従して押圧部材が迅速に被処理基板の側縁部に押圧することができる。この場合、押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の排出溝を形成することにより、押圧部材とスペーサとの間に付着する液体やパーティクル等を外部に排出することができる（請求項５）。
【００１７】
請求項７記載の発明によれば、複数の保持手段のうちの少なくとも１つの保持手段により、ロータの回転による遠心力によって各被処理基板を押圧した状態で、回転中に、被処理基板に処理液を供給して、被処理基板を処理することができる。したがって、回転手段を高速回転することによって保持手段の保持力を強固にして、ロータの回転に各被処理基板を確実に追従させることができ、各被処理基板を処理レシピに応じて均一に処理することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
◎第一実施形態
図１はこの発明に係る回転式基板処理装置の第一実施形態の側断面図、図２は図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００２０】
この実施形態で示す回転式基板処理装置は、図１及び図２に示すように、適宜間隔をおいて配列される複数例えば２６枚の被処理基板、例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を保持する保持手段２を有するロータ１と、このロータ１を回動する回転手段である回転制御可能なモータ４と、モータ４の回転数を制御する制御手段である中央演算処理装置５０（以下にＣＰＵ５０という）とを具備している。
【００２１】
上記保持手段２は、後述するウエハＷの搬送手段であるウエハ移動機構７７（図１３参照）から保持空間８０内に挿入される際に開閉移動する一対の開閉保持棒３と、この開閉保持棒３と共働してウエハＷを保持する複数（４本）の保持棒２ａ〜２ｄとを具備し、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒、例えば図２における右上に位置する保持棒２ａは、ロータ１の回転による遠心力によってウエハＷの押圧力が可変可能な機能を具備している。つまり、保持棒２ａは、ロータ１の回転による遠心力によって各ウエハＷの側縁部に向かって移動する複数の押圧部材５を具備している（図２及び図３参照）。この場合、保持棒２ａ〜２ｄは、ウエハＷの水平方向の中心線より上側に位置し、かつウエハＷの垂直方向の中心線に対して左右対称になるように４つ設けられている。また、開閉保持棒３は、ウエハＷを保持した状態において、ウエハＷの水平方向の中心線より下側に位置し、かつウエハＷの垂直方向の中心線に対して左右対称になるように２つ設けられている。
【００２２】
上記保持棒２ａは、図４及び図５に示すように、支持軸６にスペーサ７を介在して回転自在に嵌合されるウエハＷの枚数（２６枚）に対応した複数の押圧部材５を具備している。この押圧部材５は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製の板状本体５ａの回転側面に押圧部５ｂを具備すると共に、偏心位置に重り５ｃを具備し、かつ、支持軸６と平行に配設される回転規制軸８を係合可能に遊嵌する案内溝５ｄを具備している。この場合、板状本体５ａの回転側面の一部に、円弧部５ｅと平坦部５ｆとが設けられ、この円弧部５ｅと平坦部５ｆとの交差部にて押圧部５ｂが形成されている。また、板状本体５ａは、図５（ｂ）に示すように、支持軸６の嵌合孔５ｇに関して対向する一端部に重り取付孔５ｈが穿設され、この重り取付孔５ｈ内に例えばステンレス等の金属製重り５ｃが嵌挿されている。また、重り５ｃと対向する他端部には、嵌合孔５ｇに連なって略Ｕ字状の案内溝５ｄが設けられている。更に、板状本体５ａの回転側面には、嵌合孔５ｇと連通する液抜き孔５ｉが設けられている。
【００２３】
また、押圧部材５におけるスペーサ７と接する両側面に、回転中心から外方に向かって開口する複数の排出溝５ｊが形成されている（図６参照）。この排出溝５ｊは必ずしも複数である必要はなく、１つであってもよい。
【００２４】
その他の保持棒２ｂ〜２ｄは、その外周部にはウエハＷの周縁部を案内すると共に、同周縁部に対し押し付け力を付与する案内溝１０が形成され、かつ回転による遠心力により液体を外側に逃がす液抜き孔（図示せず）が案内溝１０につながるように設けられている。
【００２５】
上記開閉保持棒３も、保持棒２ａと同様に、ロータ１の回転による遠心力によってウエハＷの押圧力が可変可能な機能を具備している。つまり、開閉保持棒３は、図７に示すように、ウエハＷの周縁部に直交する方向に延びる断面が矩形状の基部３ａと、この基部３ａの一端に切欠き３ｂを介して外周面が円弧をなす舌片状の弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備している。この開閉保持棒３は、例えばＰＴＦＥ等の弾性部材にて形成されている。なお、切欠き３ｂ内には、開閉保持棒３の材質より硬質の弾性部材にて形成される補強部材３が嵌挿されている（図７（ｃ）参照）。また、開閉保持棒３の外周部には、上記保持空間８０を閉じて押圧体３ｄの押圧片３ｃでウエハＷを保持した状態において、押圧体３ｄ及び押圧片３ｃから外側に延びる液切り溝３ｅが形成されている。また、開閉保持棒３は、取付部材１１に取付ボルト１２で固定されたもので構成されている。また、取付部材１１には、取付ボルト１２の螺合するねじ孔１１ｃが貫通するように設けられている。すなわち、取付部材１１は、一対のリブ１１ａと、これらのリブ１１ａを連結するウエブ１１ｂとによって断面コ字状に形成され、開閉保持棒３の押圧体３ｄの押圧片３ｃでウエハＷの周縁部を保持した状態において、ウエブ１１ｂがウエハＷの周縁部にほぼ直交する方向を向くようになっており、上記ねじ孔１１ｃはウエブ１１ｂを貫通するように形成されている。
【００２６】
取付部材１１の各端部は、図２に示すように、アーム１３を介して図示しない駆動シリンダの揺動軸に連結されており、駆動シリンダの駆動によって開閉保持棒３が開閉移動するように構成されている。
【００２７】
また、開閉保持棒３は、上記アーム１３と連結するバランスウエイト１４がロータ１の回転による遠心力によって移動することによって、上記押圧片３ｃがウエハＷの周縁部に向かって移動するように構成されている（図８参照）。なお、保持空間８０内にウエハＷを挿入可能であれば、開閉保持棒３を１つのもので構成してもよい。
【００２８】
上記ロータ１は、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３の一方の端部側に配置された第１の円盤１５ａと、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３の他方の端部側に配置された第２の円盤１５ｂとを備えている。この場合、保持棒２ａ〜２ｄは、第１及び第２の各円盤１５ａ，１５ｂから突出する一方及び他方の各端部に袋ナット１６を螺合することにより、各円盤１５ａ，１５ｂに固定されるようになっている。
【００２９】
なお、第１の円盤１５ａは、モータ４に連結する回転駆動軸２０の端面に固定ボルト２１で固定されるようになっている。このため、第１の円盤１５ａには、固定ボルト２１の頭部が沈むように形成した拡開テーパ状の沈み穴ぐり２２が形成されている。
【００３０】
また、上記バランスウエイト１４は、図１に示すように、円盤１５ａ，１５ｂを貫通する連結軸１７を介してアーム１３と連結されて、ロータ１の回転による遠心力によって連結軸１７を中心として回動するように構成されている。このバランスウエイト１４は、円盤１５ａ，１５ｂの外面側に突出されたロックピン１８によって必要以上に外側へ開くのを防止している（図８参照）。なお、ロックピン１８は、円盤１５ａ，１５ｂに設けられた透孔（図示せず）内を貫通して配設されており、円盤１５ａ，１５ｂの内側に突出する端部に連結される連結部材１９を図示しない切換シリンダと、円盤１５ａ，１５ｂの外面に装着されるカバーケース２３内に配設された引っ張りばね（図示せず）によって円盤１５ａ，１５ｂに対して接離移動することで、ロックピン１８とバランスウエイト１４とが係脱可能になっている。つまり、ロータ１の回転が停止された状態で、ウエハＷの受け渡しを行う場合には、引っ張りばねの弾性力に抗して切換シリンダを伸長してロックピン１８を円盤１５ａ，１５ｂの内面側に移動してバランスウエイト１４と係合しない位置に移動した後、駆動シリンダを駆動して開閉保持棒３を開放側に移動する。開閉保持棒３が開放位置に移動された状態で、ウエハ移動機構７７によって保持されたウエハＷが保持空間８０内に挿入された後、再び駆動シリンダが駆動して開閉保持棒３を閉鎖位置に移動して、開閉保持棒３と保持棒２ａ〜２ｄとが共働してウエハＷを保持する。このようにしてウエハＷが保持された後、切換シリンダが連結部材１９から離脱されると、引っ張りばねの弾性力によってロックピン１８が円盤１５ａ，１５ｂの外面側に突出してバランスウエイト１４と係合可能となる。
【００３１】
次に、上記回転式基板処理装置の作動態様について説明する。まず、図示しない駆動シリンダによって開閉保持棒３を開放位置に移動して保持空間８０を開いた状態にし、ウエハ移動機構７７によって搬送される複数のウエハＷを保持空間８０内に挿入する。そして、開閉保持棒３を閉鎖位置側に移動させることにより、保持空間８０を閉じ、ロータ１でウエハＷを保持した状態にし、ウエハ移動機構７７を退避させる。各ウエハＷは、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３によって平行に、かつ確実に保持された状態になる。そこで、回転駆動軸２０を介してロータ１を所定の回転数例えば８００ｒｐｍで回転させると、ロータ１の回転による遠心力によって保持棒２ａの各押圧部材５が支持軸６を中心として回転し、押圧部５ｂが各ウエハＷの周縁部を押圧する（図３（ｂ）参照）。また、これと同時に、ロータ１の回転による遠心力によってバランスウエイト１４が連結軸１７を中心として回転することで、開閉保持棒３の押圧体３ｄがウエハＷの周縁部に向かって移動して押圧体３ｄの押圧片３ｃが弾性変形してウエハＷの周縁部に押圧される。これにより、各ウエハＷは保持棒２ａ〜２ｄと開閉保持棒３によって確実（強固）に保持される。
【００３２】
上記のようにしてウエハＷを保持しながら、薬液や純水等の液体をウエハＷに吹き付けて、同ウエハＷを洗浄する。また、ウエハＷに付着した液体を乾燥させる際には、ロータ１を洗浄のときより更に高速で回転、例えば８００ｒｐｍで回転しながら、窒素ガス等の不活性ガスや、揮発性及び親水性の高いＩＰＡ蒸気等を吹き付けて乾燥処理を行う。
【００３３】
また、ロータ１の回転を低速で回転させることにより、ロータ１の回転による遠心力を小さくして保持棒２ａ及び開閉保持棒３のウエハＷ保持力を弱めてウエハＷをルーズな状態に保持することで、ウエハＷと保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３との保持部に僅かな隙間を形成して、ウエハＷの周縁部に付着する液体やパーティクルを排除することができる。また、高速回転から低速回転に減速する際に、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉棒３とウエハＷとをスリップさせてウエハＷの保持部を変えることにより、今まで保持されていた部分の洗浄を行うことができるので、洗浄の向上を図ることができる。
【００３４】
なお、保持棒２ａにおける押圧部材５とスペーサ７との隙間に付着する液体は、ロータ１の回転による遠心力によって排出溝５ｊから外方に排出される。また、押圧部材５の嵌合孔５ｇ内に付着する液体は、ロータ１の回転による遠心力によって液抜き孔５ｉから外方に排出される。したがって、液体が保持棒２ａ〜２ｄに滞留し続けることがないので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を短縮することができる。また、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。
【００３５】
更に、開閉保持棒３においても、液切り溝３ｅが開閉保持棒３の外周部に沿って、押圧体３ｄから外側（ウエハＷから離れる方向）に延びるように形成されているので、押圧体３ｄに溜まった液体が毛細管現象により液切り溝３ｅ側に自然ににじみ出るようになる。したがって、遠心力による液体の流出がよりスムーズになるので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を更に短縮することができる。これにおいても、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。
【００３６】
このようにして洗浄及び乾燥されたウエハＷは、再びウエハ移動機構７７に受け渡されて搬送される。
【００３７】
なお、上記実施形態においては、保持棒２ａ〜２ｄのうちの１つの保持棒２ａが、複数の押圧部材５を具備する場合について説明したが、その他の保持棒２ｂ〜２ｄも同様に複数の押圧部材５を具備する構造としてもよく、あるいは、開閉保持棒３も同様に複数の押圧部材５を具備する構造としてもよい。また、逆に保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒を、開閉保持棒３と同様な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造としてもよい。
【００３８】
◎第二実施形態
図９はこの発明に係る回転式基板処理装置の第二実施形態を示す概略側断面図、図１０は第二実施形態におけるウエハ保持手段の要部を示す拡大断面図で、（ａ）はウエハをルーズに保持する状態の拡大断面図、（ｂ）はウエハを強固に保持する状態の拡大断面図である。
【００３９】
第二実施形態の回転式基板処理装置は、保持手段に、流体圧力によってウエハの押圧力が可変可能な機能を具備させた場合で、流体例えば空気の圧力を利用してウエハＷを保持するロータ１を具備するものである。すなわち、回転式基板処理装置は、上記第一実施形態と同様に、適宜間隔をおいて配列される複数例えば２６枚のウエハＷを保持する保持手段２を有するロータ１と、このロータ１を回動する回転手段である回転数が可変可能なモータ４Ａと、モータ４Ａの回転数を制御する制御手段であるＣＰＵ５０とを具備している。
【００４０】
また、上記保持手段２は、第一実施形態と同様に、ウエハ移動機構７７（図１３参照）から保持空間８０内に挿入される際に開閉移動する一対の開閉保持棒３と、この開閉保持棒３と共働してウエハＷを保持する複数（４本）の保持棒２ｂ〜２ｅとを具備し、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備している。
【００４１】
上記保持棒２ｅは、保持溝３０を構成する側壁３０ａの裏面に連通するように、保持棒本体３０Ａとの間に軸方向に沿う流体導入路３１を具備しており、この流体導入路３１は、ロータ１の第１の円盤１５ａに設けられた第１の連通路３２と回転駆動軸２０に貫通された第２の連通路３３及び流体供給管路３４を介して流体供給源である空気供給源３５に連通されている。この場合、流体供給管路３４には、空気供給源３５側から保持棒２ｅ側に向かって順に、開閉弁３６，蓄圧器３７，逆止弁３８と可変絞り３９とで構成される流量調整弁４０、圧力検出スイッチ４１が介設されている。また、圧力検出スイッチ４１は、上記ＣＰＵ５０に電気的に接続されており、この圧力検出スイッチ４１にて検出された検出信号がＣＰＵ５０に伝達され、ＣＰＵ５０からの制御信号が流量調整弁４０に伝達されるように構成されている。また、ＣＰＵ５０からの制御信号は、開閉弁３６とモータ４Ａに伝達されるようになっている。
【００４２】
上記回転駆動軸２０は、カップリング４４を介して回転手段であるモータ４Ａの駆動軸４ａに連結されている。また、回転駆動軸２０に設けられた第２の連通路３３と駆動軸４ａに設けられた第３の連通路４２とが連通されており、駆動軸４ａの端部にロータリージョイント４３を介して流体供給管路３４が接続されている。
【００４３】
上記説明では、流体供給管路３４が回転駆動軸２０及び駆動軸４ａの端部側に接続される場合について説明したが、必ずしもこのような構造にする必要はなく、図９に二点鎖線で示すように、流体供給管路３４を回転駆動軸２０の途中に接続してもよい。
【００４４】
なお、第二実施形態において、その他の部分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００４５】
また、上記説明では、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅが、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する場合について説明したが、開閉保持棒３においても、同様に、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造としてもよい。
【００４６】
次に、上記のように構成される第二実施形態の回転式基板処理装置の動作態様について説明する。まず、上記第一実施形態と同様に、図示しない駆動シリンダによって開閉保持棒３を開放位置に移動して保持空間８０を開いた状態にし、ウエハ移動機構７７によって搬送される複数のウエハＷを保持空間８０内に挿入する。そして、開閉保持棒３を閉鎖位置側に移動させることにより、保持空間８０を閉じ、ロータ１でウエハＷを保持した状態にし、ウエハ移動機構７７を退避させる。各ウエハＷは、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３によって平行に保持された状態になる。
【００４７】
次に、モータ４Ａの駆動によって回転駆動軸２０を介してロータ１が所定の回転数例えば８００ｒｐｍで回転されると、これと同時に、流体供給管路３４の開閉弁３６が開放されると共に、流量調整弁４０が作動され所定の流量の空気が流体供給管路３４及び流体導入路３１を流れ、ロータ１の第１の円盤１５ａに設けられた第１の連通路３２を介して保持棒２ｅの流体導入路３１内に空気が流れる。すると、図１０（ａ）の状態におかれた保持溝３０の側壁３０ａが、図１０（ｂ）に示すように、ウエハＷの側縁部に向かって膨隆してウエハＷの側縁部を強固に保持する。
【００４８】
したがって、ロータ１の回転に追従してウエハＷを回転することができる。この状態で、所定の処理、例えばウエハＷに薬液や純水を吹き付けて供給する洗浄処理、あるいは、薬液や純水の供給を停止した状態でロータ１を高速回転する乾燥処理を行う。また、この際、流量調整弁４０を調整して空気供給量を少なくし、保持溝３０の膨隆状態を小さく、すなわち保持状態をルーズにして保持溝３０とウエハＷの側縁部との間に隙間を形成することにより、ウエハＷの側縁部に付着する液体やパーティクルを除去することができる。また、ルーズにした状態でウエハＷを保持溝３０に対して自動的にスリップさせることにより、今まで保持されていた部分を洗浄することができるので、洗浄の向上を図ることができる。
【００４９】
上記実施形態では、この発明に係る回転式基板処理装置を単独の装置として説明したが、以下に説明する洗浄処理システムに回転式基板処理装置を組み込んで使用することができる。
【００５０】
上記洗浄処理システムは、図１１及び図１２に示すように、ウエハＷを収納可能な容器例えばキャリア９０の搬入及び搬出が行われる容器搬入・搬出部６０と、ウエハＷに対して洗浄処理及び乾燥処理等を施す洗浄処理ユニット６１と、容器搬入・搬出部６０と洗浄処理ユニット６１との間に配設され、洗浄処理ユニット６１に対してキャリア９０の搬入出を行うためのステージ部６２と、キャリア９０を洗浄するキャリア洗浄ユニット６３と、複数のキャリア９０をストックするキャリアストック６４と、電源ユニット６５及びケミカルタンクボックス６６を具備している。
【００５１】
容器搬入・搬出部６０は、４個のキャリア９０を載置可能な載置台６７と、キャリア９０の配列方向に沿って形成された搬送路６８を移動可能に設けられるキャリア搬送機構６９とを具備しており、キャリア搬送機構６９によって載置台６７のキャリア９０をステージ部６２に搬送すると共に、ステージ部６２のキャリア９０を載置台６７を搬送し得るように構成されている。この場合、キャリア９０内には例えば２６枚のウエハＷは収納可能となっており、キャリア９０はウエハＷの面が鉛直に配列されるように配置されている。
【００５２】
ステージ部６２は、キャリア９０を載置するステージ７０を具備しており、容器搬入・搬出部６０からこのステージ７０に載置されたキャリア９０がシリンダを用いたキャリア搬送機構６９により洗浄処理ユニット６１内に搬入され、洗浄処理ユニット６１内のキャリア９０がこのキャリア搬送機構６９によりステージ７０に搬出されるように構成されている（図１３参照）。
【００５３】
なお、ステージ７０には、載置台６７からキャリア搬送機構６９のアームを回転させてキャリア９０が載置されるため、載置台６７とは逆向きにキャリア９０が載置される。このため、ステージ７０には、キャリア９０の向きを戻すための反転機構（図示せず）が設けられている。
【００５４】
ステージ部６２と洗浄処理ユニット６１との間には、仕切壁７１が設けられており、仕切壁７１には、搬入出用の開口部７２が形成されている。この開口部７２はシャッタ７３によって開閉可能になっており、処理中にはシャッタ７３が閉じられ、キャリア９０の搬入出時にはシャッタ７３が開けられるようになっている。
【００５５】
キャリア洗浄ユニット６３は、キャリア洗浄槽７４を有しており、後述するように、洗浄処理ユニット６１においてウエハＷが取り出されて空になったキャリア９０が洗浄されるようになっている。
【００５６】
キャリアストック６４は、洗浄前のウエハＷが取り出された空になったキャリア９０を一時的に待機させるためや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリア９０を予め待機させるためのものであり、上下方向に複数のキャリア９０がストック可能となっており、その中の所定のキャリア９０を載置台６７に載置したり、その中の所定の位置にキャリア９０をストックしたりするためのキャリア移動機構を具備している。
【００５７】
一方、上記洗浄処理ユニット６１は、図１３に示すように、洗浄処理部７５と、洗浄処理部７５の直下にキャリア９０を待機させるためキャリア待機部７６と、キャリア待機部７６に待機されたキャリア９０内の複数のウエハＷを押し上げて洗浄処理部７５に移動させると共に、洗浄処理部７５の複数のウエハＷを保持してキャリア待機部７６のキャリア９０に収納させるためのウエハ移動機構７７とが設けられている。この場合、ウエハ移動機構７７は、図１３に示すように、ウエハＷを保持するウエハ保持部材９１と、鉛直に配置されたウエハ保持部材９１を支持する支持部材９２と、支持部材９２を介してウエハ保持部材９１を昇降する昇降駆動部９３とで構成されている。
【００５８】
洗浄処理部７５は、ウエハＷのエッチング処理後にレジストマスク、エッチング残渣であるポリマー層等を除去するものであり、この発明に係る回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置にて構成されている。以下に、第一実施形態の回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置について説明する。
【００５９】
上記二重チャンバ式液処理装置１００は、図１３及び図１４に示すように、ウエハＷを保持する回転可能な保持手段である上記ロータ１と、このロータ１を水平軸を中心として回転駆動する駆動手段である上記モータ４と、ロータ１にて保持されたウエハＷを包囲する複数例えば２つの処理室（第１の処理室，第２の処理室）を構成する内チャンバ１２１，外チャンバ１２２と、これら内チャンバ１２１又は外チャンバ１２２内に収容されたウエハＷに対して処理流体例えばレジスト剥離液，ポリマ除去液等の薬液の供給手段１３０、この薬液の溶剤例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の供給手段１４０、リンス液例えば純水等の処理液の供給手段（リンス液供給手段）１５０又は例えば窒素（Ｎ2）等の不活性ガスや清浄空気等の乾燥気体（乾燥流体）の供給手段１６０と、内チャンバ１２１を構成する内筒体１２３と外チャンバ１２２を構成する外筒体１２４をそれぞれウエハＷの包囲位置とウエハＷの包囲位置から離れた待機位置に切り換え移動する移動手段例えば第１，第２のシリンダ１２５，１２６とで主要部が構成されている。
【００６０】
上記のように構成される二重チャンバ式液処理装置１００におけるモータ４、処理流体の各供給手段１３０，１４０，１５０，１６０の供給部、ウエハ移動機構７７等は制御手段例えば中央演算処理装置２００（以下にＣＰＵ２００という）によって制御されている。
【００６１】
また、ロータ１の回転駆動軸２０は、ベアリング（図示せず）を介して第１の固定壁１３１に回転可能に支持されており、第１の固定壁側のベアリングに連接するラビリンスシール（図示せず）によってモータ４側に発生するパーティクル等が処理室内に侵入しないように構成されている。なお、モータ４は、第１の固定壁１３１に連設される固定筒体（図示せず）内に収納されている。また、モータ４は、予めＣＰＵ２００に記憶されたプログラムに基づいて所定の高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍと低速回転例えば１〜５００ｒｐｍを選択的に繰り返し行い得るように制御されている。なお、この場合、低速回転の回転数と高速回転の回転数の一部が重複しているが、薬液の粘性に対応して低速回転と高速回転が設定され、同一の薬液の場合には、低速回転と高速回転とは重複しない（以下の説明も同様である）。ここでいう低速回転とは、ウエハＷ上に接触した薬液を遠心力で振り切るときの回転数に比較して低速という意味で、逆に高速回転とは、供給された薬液がウエハＷ上で十分に反応できる程度に接触可能な回転数に比較して高速という意味である。
【００６２】
したがって、モータ４は高速回転と低速回転との切り換えが何回も行われることによって過熱される虞があるので、モータ４には、過熱を抑制するための冷却手段１３３が設けられている。この冷却手段１３３は、図１４に示すように、モータ４の周囲に配管される循環式冷却パイプ１３４と、この冷却パイプ１３４の一部と冷却水供給パイプ１３５の一部を配設して、冷却パイプ１３４内に封入される冷媒液を冷却する熱交換器１３６とで構成されている。この場合、冷媒液は、万一漏洩してもモータ４が漏電しないような電気絶縁性でかつ熱伝導性の良好な液、例えばエチレングリコールが使用されている。また、この冷却手段１３３は、図示しない温度センサによって検出された信号に基づいて作動し得るように上記ＣＰＵ２００によって制御されている。
【００６３】
一方、処理室例えば内チャンバ１２１（第１の処理室）は、第１の固定壁１３１と、この第１の固定壁１３１と対峙する第２の固定壁１３２と、これら第１の固定壁１３１及び第２の固定壁１３２との間にそれぞれ第１及び第２のシール部材１７１，１７２を介して係合する内筒体１２３とで形成されている。すなわち、内筒体１２３は、移動手段である第１のシリンダ１２５の伸張動作によってロータ１とウエハＷを包囲する位置まで移動されて、第１の固定壁１３１との間に第１のシール部材１７１を介してシールされると共に、第２の固定壁１３２との間に第２のシール部材１７２を介してシールされた状態で内チャンバ１２１（第１の処理室）を形成する。また、第１のシリンダ１２５の収縮動作によって固定筒体の外周側位置（待機位置）に移動されるように構成されている。この場合、内筒体１２３の先端開口部は第１の固定壁１３１との間に第１のシール部材１７１を介してシールされ、内筒体１２３の基端部は固定筒体の中間部に周設された第３のシール部材（図示せず）を介してシールされて、内チャンバ１２１内に残存する薬液の雰囲気が外部に漏洩するのを防止している。なお、内筒体１２３は、耐薬品性及び耐強度性に富むステンレス鋼製部材にて形成されている。なお、内筒体１２３は、ステンレス鋼の表面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂をコーティングあるいは貼着したものや、内筒体１２３自体をＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂にて形成することにより、保温性の向上が図れるので好適である。
【００６４】
また、外チャンバ１２２（第２の処理室）を構成する外筒体１２４は、移動手段である第２のシリンダ１２６の伸張動作によってロータ１とウエハＷを包囲する位置まで移動されて、第２の固定壁１３２との間に第４のシール部材１７４を介してシールされると共に、内筒体１２３の先端部外方に位置する第５のシール部材１７５を介してシールされた状態で、外チャンバ１２２（第２の処理室）を形成する。また、第２のシリンダ１２６の収縮動作によって固定筒体の外周側位置（待機位置）に移動されるように構成されている。この場合、外筒体１２４と内筒体１２３の基端部間には第５のシール部材１７５が介在されて、シールされている。したがって、内チャンバ１２１の内側雰囲気と、外チャンバ１２２の内側雰囲気とは、互いに気水密な状態に離隔されるので、両チャンバ１２１，１２２内の雰囲気が混じることなく、異なる処理流体が反応して生じるクロスコンタミネーションを防止することができる。
【００６５】
なお、外筒体１２４は、内筒体１２３と同様に、耐薬品性及び耐強度性に富むステンレス鋼製部材にて形成されている。なお、外筒体１２４は、内筒体１２３と同様に、ステンレス鋼の表面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂をコーティングあるいは貼着したものや、内筒体１２３自体をＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂にて形成することにより、保温性の向上が図れるので好適である。
【００６６】
上記のように構成される内筒体１２３と外筒体１２４は共に先端に向かって拡開するテーパ状に形成されており、上記第１及び第２のシリンダ１２５，１２６の伸縮動作によって同心上に互いに出没可能及び重合可能に形成されている。このように内筒体１２３及び外筒体１２４を、一端に向かって拡開するテーパ状に形成することにより、処理時に内筒体１２３又は外筒体１２４内でロータ１が回転されたときに発生する気流が拡開側へ渦巻き状に流れ、内部の薬液等が拡開側へ排出し易くすることができる。また、内筒体１２３と外筒体１２４とを同一軸線上に重合する構造とすることにより、内筒体１２３と外筒体１２４及び内チャンバ１２１及び外チャンバ１２２の設置スペースを少なくすることができると共に、装置の小型化が図れる。
【００６７】
なお、上記薬液供給手段１３０は、図１４に示すように、処理室すなわち内筒体１２３内に取り付けられる薬液供給ノズル１８１と、薬液供給部１８２と、この薬液供給ノズル１８１と薬液供給部１８２とを接続する薬液供給管路１８３に介設されるポンプ１８４、フィルタ１８５、温度調整器１８６、薬液供給弁１８７を具備してなる。
【００６８】
また、薬液供給部１８２には、上記内チャンバ１２１の拡開側部位の下部に設けられた第１の排液ポート１９１に第１の排液管１９２を介して接続され、第１の排液管１９２には、図示しない切換弁（切換手段）を介して循環管路（図示せず）が接続されている。なお、内チャンバ１２１の拡開側部位の上部には、第１の排気ポート１８８が設けられており、この第１の排気ポート１８８には、図示しない開閉弁を介設した第１の排気管１８９が接続されている。
【００６９】
また、外チャンバ１２２の拡開側部位の下部には、第２の排液ポート１９３が設けられており、この第２の排液ポート１９３には、図示しない開閉弁を介設した第２の排液管１９４が接続されている。なお、第２の排液管１９４には、純水の比抵抗値を検出する比抵抗計１９５が介設されており、この比抵抗計１９５によってリンス処理に供された純水の比抵抗値を検出し、その信号を上記ＣＰＵ２００に伝達するように構成されている。したがって、この比抵抗計１９５でリンス処理の状況を監視し、適正なリンス処理が行われた後、リンス処理を終了することができる。
【００７０】
なお、上記外チャンバ１２２の拡開側部位の上部には、第２の排気ポート１９６が設けられており、この第２の排気ポート１９６には、図示しない開閉弁を介設した第２の排気管１９７が接続されている。
【００７１】
また、乾燥流体供給手段１６０は、図１４に示すように、第２の固定壁１３２に取り付けられる乾燥流体供給ノズル１６１と、乾燥流体例えば窒素（Ｎ2）供給源１６２と、乾燥流体供給ノズル１６１とＮ2供給源１６２とを接続する乾燥流体供給管路１６３に介設される開閉弁１６４、フィルタ１６５、Ｎ2温度調整器１６６とを具備してなり、かつ乾燥流体供給管路１６３におけるＮ2温度調整器１６６の二次側に切換弁１６７を介して上記ＩＰＡ供給管路（図示せず）から分岐される分岐管路（図示せず）を接続してなる。この場合、乾燥流体供給ノズル１６１は、内チャンバ１２１の外側に位置すると共に、外チャンバ１２２の内側に位置し得るように配設されており、内筒体１２３が待機位置に後退し、外筒体１２４がロータ１とウエハＷを包囲する位置に移動して外チャンバ１２２を形成した際に、外チャンバ１２２内に位置して、ウエハＷに対してＮ2ガスとＩＰＡの混合流体を霧状に供給し得るように構成されている。この場合、Ｎ2ガスとＩＰＡの混合流体で乾燥した後に、更にＮ2ガスのみで乾燥する。なお、ここでは、乾燥流体がＮ2ガスとＩＰＡの混合流体である場合について説明したが、この混合流体に代えてＮ2ガスのみを供給するようにしてもよい。
【００７２】
なお、上記薬液供給手段１３０、ＩＰＡ供給手段１４０、純水供給手段１５０及び乾燥流体供給手段１６０におけるポンプ１８４、温度調整器１８６，Ｎ2温度調整器１６６、薬液供給弁１８７、ＩＰＡ供給弁（図示せず）及び切換弁１６７は、ＣＰＵ２００によって制御されている（図１４参照）。
【００７３】
上記のように構成される二重チャンバ式液処理装置において、容器搬入・搬出部６０側からキャリア搬送機構６９によってキャリア待機部７６に搬送されるステージ７０上に載置し、その後、ウエハ移動機構７７が上昇して開閉保持棒３が外方に開いた状態のロータ１内にウエハＷを挿入して保持棒２ａ〜２ｄと閉動作した開閉保持棒３に受け渡す。保持棒２ａ〜２ｄと開閉保持棒３内にウエハＷを受け渡した後、図示しないロック手段が作動して開閉保持棒３がロックされる。その後、ウエハ移動機構７７は元の位置に移動する。
【００７４】
上記のようにしてロータ１にウエハＷがセットされると、内筒体１２３及び外筒体１２４がロータ１及びウエハＷを包囲（収容）する位置まで移動して、内チャンバ１２１内にウエハＷを収容する。この状態において、まず、薬液供給ノズル１８１からウエハＷに薬液を供給して薬液処理を行う。なお、この薬液処理は、ロータ１及びウエハＷを低速回転例えば１〜５００ｒｐｍで回転させた状態で所定時間例えば数十秒間薬液を供給した後、薬液の供給を停止し、その後、ロータ１及びウエハＷを数秒間高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍで回転させてウエハＷ表面に付着する薬液を振り切って除去する。この薬液供給工程と薬液振り切り工程を数回から数千回繰り返して薬液処理を行う。この際、所定時間薬液を循環供給して処理を行った後、薬液供給部１８２内の新規薬液が処理室側に供給されて薬液処理が終了する。
【００７５】
上記のようにして、薬液処理を行った後、内チャンバ１２１内に収容されたウエハＷを低速回転例えば１〜５００ｒｐｍで回転させた状態で、ＩＰＡ供給手段１４０のＩＰＡの供給ノズルを兼用する薬液供給ノズル１８１から所定時間例えば数十秒間ＩＰＡを供給した後、ＩＰＡの供給を停止し、その後、ロータ１及びウエハＷを数秒間高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍで回転させてウエハＷ表面に付着するＩＰＡを振り切って除去する。このＩＰＡ供給工程とＩＰＡ振り切り工程を数回から数千回繰り返して薬液除去処理を完了する。この薬液除去処理においても、上記薬液処理工程と同様に、最初に供給されるＩＰＡは、循環供給タンク（図示せず）内に貯留されたＩＰＡが使用され、この最初に使用されたＩＰＡは廃棄され、以後の処理に供されるＩＰＡは供給タンク（図示せず）内に貯留されたＩＰＡを循環供給する。そして、薬液除去処理の最後に、ＩＰＡ供給源から供給タンク内に供給された新規のＩＰＡが使用されて、薬液除去処理が終了する。
【００７６】
薬液処理及びリンス処理が終了した後、内筒体１２３が待機位置に後退して、ロータ１及びウエハＷが外筒体１２４によって包囲、すなわち外チャンバ１２２内にウエハＷが収容される。したがって、内チャンバ１２１内で処理されたウエハＷから液がしたたり落ちても外チャンバ１２２で受け止めることができる。この状態において、まず、リンス液供給手段の純水供給ノズル（図示せず）から回転するウエハＷに対してリンス液例えば純水が供給されてリンス処理される。このリンス処理に供された純水と除去されたＩＰＡは第２の排液ポート１９３を介して第２の排液管１９４から排出される。また、外チャンバ１２２内に発生するガスは第２の排気ポート１９６を介して第２の排気管１９７から外部に排出される。
【００７７】
このようにして、リンス処理を所定時間行った後、外チャンバ１２２内にウエハＷを収容したままの状態で、乾燥流体供給手段１６０のＮ2ガス供給源１６２及びＩＰＡ供給源（図示せず）からＮ2ガスとＩＰＡの混合流体を回転するウエハＷに供給して、ウエハ表面に付着する純水を除去することで、ウエハＷと外チャンバ１２２内の乾燥を行うことができる。また、Ｎ2ガスとＩＰＡの混合流体によって乾燥処理した後、Ｎ2ガスのみをウエハＷに供給することで、ウエハＷの乾燥と外チャンバ１２２内の乾燥をより一層効率よく行うことができる。
【００７８】
上記のようにして、ウエハＷの薬液処理、薬液除去処理、リンス処理及び乾燥処理が終了した後、外筒体１２４が内筒体１２３の外周側の待機位置に後退する一方、ウエハ移動機構７７が上昇してロータ１の下部に移動し、図示しないロック解除手段が動作して開閉保持棒３をウエハＷの押え位置から後退する。すると、ウエハ移動機構７７がロータ１の保持棒２ａ〜２ｄにて保持されたウエハＷを受け取って処理装置１００の下方へ移動する。処理装置１００の下方へ移動されたウエハＷはウエハ移動機構７７に受け取られて搬入・搬出部に搬送又はウエハキャリアに直接収納された後、装置外部に搬送される。
【００７９】
上記二重チャンバ式液処理装置においても、ロータ１の回転に伴う遠心力により、保持棒２ａの複数の押圧部材５が各ウエハＷの側縁部に向かって移動し、また、開閉保持棒３の押圧体３ｄの押圧片３ｃもウエハＷの側縁部に向かって移動するので、ウエハＷはロータ１の回転に追従して回転する。この回転中に、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３に溜まった液体は液抜き孔５ｉや液切り溝３ｅを通って外側に即座に流出する。また、ロータ１の回転数を下げてウエハＷと保持棒２ａ〜２ｄ、開閉保持棒３との間に隙間を形成してもよい。この場合、ウエハＷの側縁部に付着する液体やパーティクル等を排除することができる。したがって、液体が案内溝板状本体に滞留し続けることがないので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を短縮することができる。また、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。特に、二重チャンバ式液処理装置のようにチャンバすなわち内筒体１２３、外筒体１２４が動く装置においては、保持棒２ａ〜２ｄ、開閉保持棒３等の保持部の乾燥がより早く求められるので、好適である。
【００８０】
上記説明では、第一実施形態の回転式基板処理装置を二重チャンバ式液処理装置に適用した場合について説明したが、第二実施形態の回転式基板処理装置を適用しても同様な効果が得られることは勿論である。
【００８１】
なお、上記第一実施形態では、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒２ａ、あるいは、開閉保持棒３が、複数の押圧部材５を具備する構造の場合や、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒を、開閉保持棒３と同様な弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造としてもよい場合について説明した。また、上記第二実施形態では、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅ、あるいは、開閉保持棒３が、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する場合について説明したが、第一実施形態の構造と第二実施形態の構造とを組み合わせた構造としてもよい。例えば、保持棒２ａ〜２ｅの少なくとも１つを、複数の押圧部材５を具備する構造、弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造、あるいは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造とすると共に、開閉保持棒３を、複数の押圧部材５を具備する構造、弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造、あるいは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造とする任意の組み合わせ構造としてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハＷである場合について説明したが、ウエハＷ以外の例えばＬＣＤ基板やＣＤ等の被処理基板についても適用できることは勿論である。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００８４】
（１）請求項１，２，３記載の発明によれば、開閉保持棒と共働して被処理基板を保持する保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材、又は、上記複数の押圧部材とロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができるので、被処理基板の回転精度を高めることができ、処理効率の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができるので、保持手段の摩耗量を少なくすることができ、保持手段の交換周期を長くすると共に、装置の寿命の増大を図ることができる。
【００８５】
（２）請求項６記載の発明によれば、保持棒と共働して被処理基板を保持する開閉保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができるので、被処理基板の回転精度を高めることができ、処理効率の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができるので、保持手段の摩耗量を少なくすることができ、保持手段の交換周期を長くすると共に、装置の寿命の増大を図ることができる。
【００８６】
（３）請求項４記載の発明によれば、押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備することにより、上記（１）に加えて更にロータの回転による遠心力によって押圧部材を確実に被処理基板の側縁部に押圧することができ、更にロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができると共に、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくすることができる。また、押圧部材に、支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を設けることにより、押圧部材の押圧位置と非押圧位置との回転範囲を規制することができるので、ロータの回転に追従して押圧部材が迅速に被処理基板の側縁部に押圧することができる。この場合、押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の流体排出溝を形成することにより、押圧部材とスペーサとの間に付着する液体やパーティクル等を外部に排出することができる（請求項５）。
【００８７】
（４）請求項７記載の発明によれば、複数の保持手段のうちの少なくとも１つの保持手段により、ロータの回転による遠心力によって各被処理基板を押圧した状態で、回転中に、被処理基板に処理液を供給して、被処理基板を処理することができるので、回転手段を高速回転することによって保持手段の保持力を強固にして、ロータの回転に各被処理基板を確実に追従させることができ、各被処理基板を処理レシピに応じて均一に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る回転式基板処理装置の第一実施形態を示す側断面図である。
【図２】 上記回転式基板処理装置を示す図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図３】 この発明における押圧部材のウエハを保持する前の状態を示す拡大図（ａ）及びウエハを保持した状態を示す拡大図（ｂ）である。
【図４】 上記回転式基板処理装置における保持棒を示す側面図である。
【図５】 図５の一部を拡大して示す側面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図６】 この発明における押圧部材を示す斜視図である。
【図７】 上記回転式基板処理装置における開閉保持棒を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の拡大側面図である。
【図８】 上記回転式基板処理装置におけるロータを示す斜視図である。
【図９】 回転式基板処理装置の第二実施形態を示す側断面図（ａ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｂ）である。
【図１０】 上記回転式基板処理装置における保持棒の保持溝を示す図であり、（ａ）はウエハの保持前の状態を示す拡大断面図、（ｂ）はウエハの保持状態を示す拡大断面図である。
【図１１】 この発明の回転式基板処理装置を組み込んだ洗浄処理システムを示す斜視図である。
【図１２】 上記洗浄処理システムの概略平面図である。
【図１３】 この発明の回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置を示す概略断面図である。
【図１４】 上記二重チャンバ式液処理装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ ロータ
２ 保持手段
２ａ〜２ｅ 保持棒
３ 開閉保持棒
３ｃ 押圧片
３ｄ 押圧体
３ｅ 液切り溝
４，４Ａ モータ（回転手段）
５ 押圧部材
５ｂ 押圧部
５ｃ 重り
５ｊ 排出溝
６ 支持軸
７ スペーサ
８ 回転規制軸
１０ 案内溝
１４ バランスウエイト
２０ 回転駆動軸
３０ 保持溝
３５ 空気供給源（流体供給源）
３６ 開閉弁
４０ 流量調整弁
４１ 圧力検出スイッチ
５０，２００ ＣＰＵ（制御手段）
Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に例えば薬液や純水等の液体を用いて処理を行う回転式基板処理装置及び回転式基板処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転式基板処理装置としては、例えば円盤状に形成された半導体ウエハの被処理基板を複数平行に配置した状態で保持するロータを備えたものが知られている。ロータは、被処理基板の周縁を保持する保持手段、例えば複数の保持棒を有しており、各保持棒を被処理基板の周縁部に当接させることにより、同被処理基板を保持するようになっている。また、保持棒は、被処理基板が当たる位置に一定の間隔をおいて複数の案内溝が形成されており、この案内溝によって、各被処理基板を安定的に保持するようになっている。
【０００３】
上記のように構成された回転式基板処理装置においては、ロータを所定の回転数で回転させながら、薬液や純水等の液体を被処理基板に吹き付けることにより、パーティクル、有機汚染物等のコンタミネーションや除去が必要なレジスト膜，酸化膜等を被処理基板から満遍なく除去することができる。また、ロータの回転による遠心力を利用して、液体を外側に吹き飛ばすことにより、被処理基板を乾燥させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記回転式基板処理装置においては、ロータが高速回転していても被処理基板の回転数が追従していないため、処理レシピに応じた期待される充分な効果が得られなかった。
【０００５】
また、各被処理基板の寸法誤差に伴って各被処理基板と保持棒との保持状態が維持できるものと、できないものが発生して不均一となり、そのため、各被処理基板を均一に処理することができず、処理効率の低下を招くおそれもあった。
【０００６】
更には、ロータの回転始動時や回転停止時に保持棒と被処理基板との間にスリップが生じ、このスリップによって保持棒の摩耗量が多くなるため、保持棒の交換時期を早めに行う必要があった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることにより、被処理基板の処理効率の向上を図れるようにし、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくして、保持手段の摩耗量を少なくすると共に、保持手段の寿命の増大を図れるようにした回転式基板処理装置及び回転式基板処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備する回転式基板処理装置であって、 上記保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の発明は、上記請求項１記載の発明と同様に、適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備する回転式基板処理装置であって、 上記開閉保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備すること特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転式基板処理装置において、上記開閉保持棒は、ロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の回転式基板処理装置において、上記開閉保持棒は、供給される流体の圧力によって被処理基板の側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な保持溝を具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明に加えて、上記押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備し、かつ、上記支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を具備することを特徴とする。この場合、上記押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の排出溝を形成する方が好ましい（請求項５）。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１又は６記載の回転式基板処理装置を用いた回転式基板処理方法であって、 上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の押圧部材がそれぞれ上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動して押圧する工程と、 回転中に、上記被処理基板に処理液を供給する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１，２，３記載の発明によれば、開閉保持棒と共働して被処理基板を保持する保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材、又は、上記複数の押圧部材とロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができ、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができる。
【００１５】
請求項６記載の発明によれば、保持棒と共働して被処理基板を保持する開閉保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができ、また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明に加えて、押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備することにより、ロータの回転による遠心力によって押圧部材を確実に被処理基板の側縁部に押圧することができ、更にロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができると共に、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくすることができる。また、押圧部材に、支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を設けることにより、押圧部材の押圧位置と非押圧位置との回転範囲を規制することができるので、ロータの回転に追従して押圧部材が迅速に被処理基板の側縁部に押圧することができる。この場合、押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の排出溝を形成することにより、押圧部材とスペーサとの間に付着する液体やパーティクル等を外部に排出することができる（請求項５）。
【００１７】
請求項７記載の発明によれば、複数の保持手段のうちの少なくとも１つの保持手段により、ロータの回転による遠心力によって各被処理基板を押圧した状態で、回転中に、被処理基板に処理液を供給して、被処理基板を処理することができる。したがって、回転手段を高速回転することによって保持手段の保持力を強固にして、ロータの回転に各被処理基板を確実に追従させることができ、各被処理基板を処理レシピに応じて均一に処理することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
◎第一実施形態
図１はこの発明に係る回転式基板処理装置の第一実施形態の側断面図、図２は図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００２０】
この実施形態で示す回転式基板処理装置は、図１及び図２に示すように、適宜間隔をおいて配列される複数例えば２６枚の被処理基板、例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を保持する保持手段２を有するロータ１と、このロータ１を回動する回転手段である回転制御可能なモータ４と、モータ４の回転数を制御する制御手段である中央演算処理装置５０（以下にＣＰＵ５０という）とを具備している。
【００２１】
上記保持手段２は、後述するウエハＷの搬送手段であるウエハ移動機構７７（図１３参照）から保持空間８０内に挿入される際に開閉移動する一対の開閉保持棒３と、この開閉保持棒３と共働してウエハＷを保持する複数（４本）の保持棒２ａ〜２ｄとを具備し、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒、例えば図２における右上に位置する保持棒２ａは、ロータ１の回転による遠心力によってウエハＷの押圧力が可変可能な機能を具備している。つまり、保持棒２ａは、ロータ１の回転による遠心力によって各ウエハＷの側縁部に向かって移動する複数の押圧部材５を具備している（図２及び図３参照）。この場合、保持棒２ａ〜２ｄは、ウエハＷの水平方向の中心線より上側に位置し、かつウエハＷの垂直方向の中心線に対して左右対称になるように４つ設けられている。また、開閉保持棒３は、ウエハＷを保持した状態において、ウエハＷの水平方向の中心線より下側に位置し、かつウエハＷの垂直方向の中心線に対して左右対称になるように２つ設けられている。
【００２２】
上記保持棒２ａは、図４及び図５に示すように、支持軸６にスペーサ７を介在して回転自在に嵌合されるウエハＷの枚数（２６枚）に対応した複数の押圧部材５を具備している。この押圧部材５は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製の板状本体５ａの回転側面に押圧部５ｂを具備すると共に、偏心位置に重り５ｃを具備し、かつ、支持軸６と平行に配設される回転規制軸８を係合可能に遊嵌する案内溝５ｄを具備している。この場合、板状本体５ａの回転側面の一部に、円弧部５ｅと平坦部５ｆとが設けられ、この円弧部５ｅと平坦部５ｆとの交差部にて押圧部５ｂが形成されている。また、板状本体５ａは、図５（ｂ）に示すように、支持軸６の嵌合孔５ｇに関して対向する一端部に重り取付孔５ｈが穿設され、この重り取付孔５ｈ内に例えばステンレス等の金属製重り５ｃが嵌挿されている。また、重り５ｃと対向する他端部には、嵌合孔５ｇに連なって略Ｕ字状の案内溝５ｄが設けられている。更に、板状本体５ａの回転側面には、嵌合孔５ｇと連通する液抜き孔５ｉが設けられている。
【００２３】
また、押圧部材５におけるスペーサ７と接する両側面に、回転中心から外方に向かって開口する複数の排出溝５ｊが形成されている（図６参照）。この排出溝５ｊは必ずしも複数である必要はなく、１つであってもよい。
【００２４】
その他の保持棒２ｂ〜２ｄは、その外周部にはウエハＷの周縁部を案内すると共に、同周縁部に対し押し付け力を付与する案内溝１０が形成され、かつ回転による遠心力により液体を外側に逃がす液抜き孔（図示せず）が案内溝１０につながるように設けられている。
【００２５】
上記開閉保持棒３も、保持棒２ａと同様に、ロータ１の回転による遠心力によってウエハＷの押圧力が可変可能な機能を具備している。つまり、開閉保持棒３は、図７に示すように、ウエハＷの周縁部に直交する方向に延びる断面が矩形状の基部３ａと、この基部３ａの一端に切欠き３ｂを介して外周面が円弧をなす舌片状の弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備している。この開閉保持棒３は、例えばＰＴＦＥ等の弾性部材にて形成されている。なお、切欠き３ｂ内には、開閉保持棒３の材質より硬質の弾性部材にて形成される補強部材３が嵌挿されている（図７（ｃ）参照）。また、開閉保持棒３の外周部には、上記保持空間８０を閉じて押圧体３ｄの押圧片３ｃでウエハＷを保持した状態において、押圧体３ｄ及び押圧片３ｃから外側に延びる液切り溝３ｅが形成されている。また、開閉保持棒３は、取付部材１１に取付ボルト１２で固定されたもので構成されている。また、取付部材１１には、取付ボルト１２の螺合するねじ孔１１ｃが貫通するように設けられている。すなわち、取付部材１１は、一対のリブ１１ａと、これらのリブ１１ａを連結するウエブ１１ｂとによって断面コ字状に形成され、開閉保持棒３の押圧体３ｄの押圧片３ｃでウエハＷの周縁部を保持した状態において、ウエブ１１ｂがウエハＷの周縁部にほぼ直交する方向を向くようになっており、上記ねじ孔１１ｃはウエブ１１ｂを貫通するように形成されている。
【００２６】
取付部材１１の各端部は、図２に示すように、アーム１３を介して図示しない駆動シリンダの揺動軸に連結されており、駆動シリンダの駆動によって開閉保持棒３が開閉移動するように構成されている。
【００２７】
また、開閉保持棒３は、上記アーム１３と連結するバランスウエイト１４がロータ１の回転による遠心力によって移動することによって、上記押圧片３ｃがウエハＷの周縁部に向かって移動するように構成されている（図８参照）。なお、保持空間８０内にウエハＷを挿入可能であれば、開閉保持棒３を１つのもので構成してもよい。
【００２８】
上記ロータ１は、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３の一方の端部側に配置された第１の円盤１５ａと、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３の他方の端部側に配置された第２の円盤１５ｂとを備えている。この場合、保持棒２ａ〜２ｄは、第１及び第２の各円盤１５ａ，１５ｂから突出する一方及び他方の各端部に袋ナット１６を螺合することにより、各円盤１５ａ，１５ｂに固定されるようになっている。
【００２９】
なお、第１の円盤１５ａは、モータ４に連結する回転駆動軸２０の端面に固定ボルト２１で固定されるようになっている。このため、第１の円盤１５ａには、固定ボルト２１の頭部が沈むように形成した拡開テーパ状の沈み穴ぐり２２が形成されている。
【００３０】
また、上記バランスウエイト１４は、図１に示すように、円盤１５ａ，１５ｂを貫通する連結軸１７を介してアーム１３と連結されて、ロータ１の回転による遠心力によって連結軸１７を中心として回動するように構成されている。このバランスウエイト１４は、円盤１５ａ，１５ｂの外面側に突出されたロックピン１８によって必要以上に外側へ開くのを防止している（図８参照）。なお、ロックピン１８は、円盤１５ａ，１５ｂに設けられた透孔（図示せず）内を貫通して配設されており、円盤１５ａ，１５ｂの内側に突出する端部に連結される連結部材１９を図示しない切換シリンダと、円盤１５ａ，１５ｂの外面に装着されるカバーケース２３内に配設された引っ張りばね（図示せず）によって円盤１５ａ，１５ｂに対して接離移動することで、ロックピン１８とバランスウエイト１４とが係脱可能になっている。つまり、ロータ１の回転が停止された状態で、ウエハＷの受け渡しを行う場合には、引っ張りばねの弾性力に抗して切換シリンダを伸長してロックピン１８を円盤１５ａ，１５ｂの内面側に移動してバランスウエイト１４と係合しない位置に移動した後、駆動シリンダを駆動して開閉保持棒３を開放側に移動する。開閉保持棒３が開放位置に移動された状態で、ウエハ移動機構７７によって保持されたウエハＷが保持空間８０内に挿入された後、再び駆動シリンダが駆動して開閉保持棒３を閉鎖位置に移動して、開閉保持棒３と保持棒２ａ〜２ｄとが共働してウエハＷを保持する。このようにしてウエハＷが保持された後、切換シリンダが連結部材１９から離脱されると、引っ張りばねの弾性力によってロックピン１８が円盤１５ａ，１５ｂの外面側に突出してバランスウエイト１４と係合可能となる。
【００３１】
次に、上記回転式基板処理装置の作動態様について説明する。まず、図示しない駆動シリンダによって開閉保持棒３を開放位置に移動して保持空間８０を開いた状態にし、ウエハ移動機構７７によって搬送される複数のウエハＷを保持空間８０内に挿入する。そして、開閉保持棒３を閉鎖位置側に移動させることにより、保持空間８０を閉じ、ロータ１でウエハＷを保持した状態にし、ウエハ移動機構７７を退避させる。各ウエハＷは、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３によって平行に、かつ確実に保持された状態になる。そこで、回転駆動軸２０を介してロータ１を所定の回転数例えば８００ｒｐｍで回転させると、ロータ１の回転による遠心力によって保持棒２ａの各押圧部材５が支持軸６を中心として回転し、押圧部５ｂが各ウエハＷの周縁部を押圧する（図３（ｂ）参照）。また、これと同時に、ロータ１の回転による遠心力によってバランスウエイト１４が連結軸１７を中心として回転することで、開閉保持棒３の押圧体３ｄがウエハＷの周縁部に向かって移動して押圧体３ｄの押圧片３ｃが弾性変形してウエハＷの周縁部に押圧される。これにより、各ウエハＷは保持棒２ａ〜２ｄと開閉保持棒３によって確実（強固）に保持される。
【００３２】
上記のようにしてウエハＷを保持しながら、薬液や純水等の液体をウエハＷに吹き付けて、同ウエハＷを洗浄する。また、ウエハＷに付着した液体を乾燥させる際には、ロータ１を洗浄のときより更に高速で回転、例えば８００ｒｐｍで回転しながら、窒素ガス等の不活性ガスや、揮発性及び親水性の高いＩＰＡ蒸気等を吹き付けて乾燥処理を行う。
【００３３】
また、ロータ１の回転を低速で回転させることにより、ロータ１の回転による遠心力を小さくして保持棒２ａ及び開閉保持棒３のウエハＷ保持力を弱めてウエハＷをルーズな状態に保持することで、ウエハＷと保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３との保持部に僅かな隙間を形成して、ウエハＷの周縁部に付着する液体やパーティクルを排除することができる。また、高速回転から低速回転に減速する際に、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉棒３とウエハＷとをスリップさせてウエハＷの保持部を変えることにより、今まで保持されていた部分の洗浄を行うことができるので、洗浄の向上を図ることができる。
【００３４】
なお、保持棒２ａにおける押圧部材５とスペーサ７との隙間に付着する液体は、ロータ１の回転による遠心力によって排出溝５ｊから外方に排出される。また、押圧部材５の嵌合孔５ｇ内に付着する液体は、ロータ１の回転による遠心力によって液抜き孔５ｉから外方に排出される。したがって、液体が保持棒２ａ〜２ｄに滞留し続けることがないので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を短縮することができる。また、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。
【００３５】
更に、開閉保持棒３においても、液切り溝３ｅが開閉保持棒３の外周部に沿って、押圧体３ｄから外側（ウエハＷから離れる方向）に延びるように形成されているので、押圧体３ｄに溜まった液体が毛細管現象により液切り溝３ｅ側に自然ににじみ出るようになる。したがって、遠心力による液体の流出がよりスムーズになるので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を更に短縮することができる。これにおいても、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。
【００３６】
このようにして洗浄及び乾燥されたウエハＷは、再びウエハ移動機構７７に受け渡されて搬送される。
【００３７】
なお、上記実施形態においては、保持棒２ａ〜２ｄのうちの１つの保持棒２ａが、複数の押圧部材５を具備する場合について説明したが、その他の保持棒２ｂ〜２ｄも同様に複数の押圧部材５を具備する構造としてもよく、あるいは、開閉保持棒３も同様に複数の押圧部材５を具備する構造としてもよい。また、逆に保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒を、開閉保持棒３と同様な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造としてもよい。
【００３８】
◎第二実施形態
図９はこの発明に係る回転式基板処理装置の第二実施形態を示す概略側断面図、図１０は第二実施形態におけるウエハ保持手段の要部を示す拡大断面図で、（ａ）はウエハをルーズに保持する状態の拡大断面図、（ｂ）はウエハを強固に保持する状態の拡大断面図である。
【００３９】
第二実施形態の回転式基板処理装置は、保持手段に、流体圧力によってウエハの押圧力が可変可能な機能を具備させた場合で、流体例えば空気の圧力を利用してウエハＷを保持するロータ１を具備するものである。すなわち、回転式基板処理装置は、上記第一実施形態と同様に、適宜間隔をおいて配列される複数例えば２６枚のウエハＷを保持する保持手段２を有するロータ１と、このロータ１を回動する回転手段である回転数が可変可能なモータ４Ａと、モータ４Ａの回転数を制御する制御手段であるＣＰＵ５０とを具備している。
【００４０】
また、上記保持手段２は、第一実施形態と同様に、ウエハ移動機構７７（図１３参照）から保持空間８０内に挿入される際に開閉移動する一対の開閉保持棒３と、この開閉保持棒３と共働してウエハＷを保持する複数（４本）の保持棒２ｂ〜２ｅとを具備し、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備している。
【００４１】
上記保持棒２ｅは、保持溝３０を構成する側壁３０ａの裏面に連通するように、保持棒本体３０Ａとの間に軸方向に沿う流体導入路３１を具備しており、この流体導入路３１は、ロータ１の第１の円盤１５ａに設けられた第１の連通路３２と回転駆動軸２０に貫通された第２の連通路３３及び流体供給管路３４を介して流体供給源である空気供給源３５に連通されている。この場合、流体供給管路３４には、空気供給源３５側から保持棒２ｅ側に向かって順に、開閉弁３６，蓄圧器３７，逆止弁３８と可変絞り３９とで構成される流量調整弁４０、圧力検出スイッチ４１が介設されている。また、圧力検出スイッチ４１は、上記ＣＰＵ５０に電気的に接続されており、この圧力検出スイッチ４１にて検出された検出信号がＣＰＵ５０に伝達され、ＣＰＵ５０からの制御信号が流量調整弁４０に伝達されるように構成されている。また、ＣＰＵ５０からの制御信号は、開閉弁３６とモータ４Ａに伝達されるようになっている。
【００４２】
上記回転駆動軸２０は、カップリング４４を介して回転手段であるモータ４Ａの駆動軸４ａに連結されている。また、回転駆動軸２０に設けられた第２の連通路３３と駆動軸４ａに設けられた第３の連通路４２とが連通されており、駆動軸４ａの端部にロータリージョイント４３を介して流体供給管路３４が接続されている。
【００４３】
上記説明では、流体供給管路３４が回転駆動軸２０及び駆動軸４ａの端部側に接続される場合について説明したが、必ずしもこのような構造にする必要はなく、図９に二点鎖線で示すように、流体供給管路３４を回転駆動軸２０の途中に接続してもよい。
【００４４】
なお、第二実施形態において、その他の部分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００４５】
また、上記説明では、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅが、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する場合について説明したが、開閉保持棒３においても、同様に、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造としてもよい。
【００４６】
次に、上記のように構成される第二実施形態の回転式基板処理装置の動作態様について説明する。まず、上記第一実施形態と同様に、図示しない駆動シリンダによって開閉保持棒３を開放位置に移動して保持空間８０を開いた状態にし、ウエハ移動機構７７によって搬送される複数のウエハＷを保持空間８０内に挿入する。そして、開閉保持棒３を閉鎖位置側に移動させることにより、保持空間８０を閉じ、ロータ１でウエハＷを保持した状態にし、ウエハ移動機構７７を退避させる。各ウエハＷは、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３によって平行に保持された状態になる。
【００４７】
次に、モータ４Ａの駆動によって回転駆動軸２０を介してロータ１が所定の回転数例えば８００ｒｐｍで回転されると、これと同時に、流体供給管路３４の開閉弁３６が開放されると共に、流量調整弁４０が作動され所定の流量の空気が流体供給管路３４及び流体導入路３１を流れ、ロータ１の第１の円盤１５ａに設けられた第１の連通路３２を介して保持棒２ｅの流体導入路３１内に空気が流れる。すると、図１０（ａ）の状態におかれた保持溝３０の側壁３０ａが、図１０（ｂ）に示すように、ウエハＷの側縁部に向かって膨隆してウエハＷの側縁部を強固に保持する。
【００４８】
したがって、ロータ１の回転に追従してウエハＷを回転することができる。この状態で、所定の処理、例えばウエハＷに薬液や純水を吹き付けて供給する洗浄処理、あるいは、薬液や純水の供給を停止した状態でロータ１を高速回転する乾燥処理を行う。また、この際、流量調整弁４０を調整して空気供給量を少なくし、保持溝３０の膨隆状態を小さく、すなわち保持状態をルーズにして保持溝３０とウエハＷの側縁部との間に隙間を形成することにより、ウエハＷの側縁部に付着する液体やパーティクルを除去することができる。また、ルーズにした状態でウエハＷを保持溝３０に対して自動的にスリップさせることにより、今まで保持されていた部分を洗浄することができるので、洗浄の向上を図ることができる。
【００４９】
上記実施形態では、この発明に係る回転式基板処理装置を単独の装置として説明したが、以下に説明する洗浄処理システムに回転式基板処理装置を組み込んで使用することができる。
【００５０】
上記洗浄処理システムは、図１１及び図１２に示すように、ウエハＷを収納可能な容器例えばキャリア９０の搬入及び搬出が行われる容器搬入・搬出部６０と、ウエハＷに対して洗浄処理及び乾燥処理等を施す洗浄処理ユニット６１と、容器搬入・搬出部６０と洗浄処理ユニット６１との間に配設され、洗浄処理ユニット６１に対してキャリア９０の搬入出を行うためのステージ部６２と、キャリア９０を洗浄するキャリア洗浄ユニット６３と、複数のキャリア９０をストックするキャリアストック６４と、電源ユニット６５及びケミカルタンクボックス６６を具備している。
【００５１】
容器搬入・搬出部６０は、４個のキャリア９０を載置可能な載置台６７と、キャリア９０の配列方向に沿って形成された搬送路６８を移動可能に設けられるキャリア搬送機構６９とを具備しており、キャリア搬送機構６９によって載置台６７のキャリア９０をステージ部６２に搬送すると共に、ステージ部６２のキャリア９０を載置台６７を搬送し得るように構成されている。この場合、キャリア９０内には例えば２６枚のウエハＷは収納可能となっており、キャリア９０はウエハＷの面が鉛直に配列されるように配置されている。
【００５２】
ステージ部６２は、キャリア９０を載置するステージ７０を具備しており、容器搬入・搬出部６０からこのステージ７０に載置されたキャリア９０がシリンダを用いたキャリア搬送機構６９により洗浄処理ユニット６１内に搬入され、洗浄処理ユニット６１内のキャリア９０がこのキャリア搬送機構６９によりステージ７０に搬出されるように構成されている（図１３参照）。
【００５３】
なお、ステージ７０には、載置台６７からキャリア搬送機構６９のアームを回転させてキャリア９０が載置されるため、載置台６７とは逆向きにキャリア９０が載置される。このため、ステージ７０には、キャリア９０の向きを戻すための反転機構（図示せず）が設けられている。
【００５４】
ステージ部６２と洗浄処理ユニット６１との間には、仕切壁７１が設けられており、仕切壁７１には、搬入出用の開口部７２が形成されている。この開口部７２はシャッタ７３によって開閉可能になっており、処理中にはシャッタ７３が閉じられ、キャリア９０の搬入出時にはシャッタ７３が開けられるようになっている。
【００５５】
キャリア洗浄ユニット６３は、キャリア洗浄槽７４を有しており、後述するように、洗浄処理ユニット６１においてウエハＷが取り出されて空になったキャリア９０が洗浄されるようになっている。
【００５６】
キャリアストック６４は、洗浄前のウエハＷが取り出された空になったキャリア９０を一時的に待機させるためや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリア９０を予め待機させるためのものであり、上下方向に複数のキャリア９０がストック可能となっており、その中の所定のキャリア９０を載置台６７に載置したり、その中の所定の位置にキャリア９０をストックしたりするためのキャリア移動機構を具備している。
【００５７】
一方、上記洗浄処理ユニット６１は、図１３に示すように、洗浄処理部７５と、洗浄処理部７５の直下にキャリア９０を待機させるためキャリア待機部７６と、キャリア待機部７６に待機されたキャリア９０内の複数のウエハＷを押し上げて洗浄処理部７５に移動させると共に、洗浄処理部７５の複数のウエハＷを保持してキャリア待機部７６のキャリア９０に収納させるためのウエハ移動機構７７とが設けられている。この場合、ウエハ移動機構７７は、図１３に示すように、ウエハＷを保持するウエハ保持部材９１と、鉛直に配置されたウエハ保持部材９１を支持する支持部材９２と、支持部材９２を介してウエハ保持部材９１を昇降する昇降駆動部９３とで構成されている。
【００５８】
洗浄処理部７５は、ウエハＷのエッチング処理後にレジストマスク、エッチング残渣であるポリマー層等を除去するものであり、この発明に係る回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置にて構成されている。以下に、第一実施形態の回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置について説明する。
【００５９】
上記二重チャンバ式液処理装置１００は、図１３及び図１４に示すように、ウエハＷを保持する回転可能な保持手段である上記ロータ１と、このロータ１を水平軸を中心として回転駆動する駆動手段である上記モータ４と、ロータ１にて保持されたウエハＷを包囲する複数例えば２つの処理室（第１の処理室，第２の処理室）を構成する内チャンバ１２１，外チャンバ１２２と、これら内チャンバ１２１又は外チャンバ１２２内に収容されたウエハＷに対して処理流体例えばレジスト剥離液，ポリマ除去液等の薬液の供給手段１３０、この薬液の溶剤例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の供給手段１４０、リンス液例えば純水等の処理液の供給手段（リンス液供給手段）１５０又は例えば窒素（Ｎ2）等の不活性ガスや清浄空気等の乾燥気体（乾燥流体）の供給手段１６０と、内チャンバ１２１を構成する内筒体１２３と外チャンバ１２２を構成する外筒体１２４をそれぞれウエハＷの包囲位置とウエハＷの包囲位置から離れた待機位置に切り換え移動する移動手段例えば第１，第２のシリンダ１２５，１２６とで主要部が構成されている。
【００６０】
上記のように構成される二重チャンバ式液処理装置１００におけるモータ４、処理流体の各供給手段１３０，１４０，１５０，１６０の供給部、ウエハ移動機構７７等は制御手段例えば中央演算処理装置２００（以下にＣＰＵ２００という）によって制御されている。
【００６１】
また、ロータ１の回転駆動軸２０は、ベアリング（図示せず）を介して第１の固定壁１３１に回転可能に支持されており、第１の固定壁側のベアリングに連接するラビリンスシール（図示せず）によってモータ４側に発生するパーティクル等が処理室内に侵入しないように構成されている。なお、モータ４は、第１の固定壁１３１に連設される固定筒体（図示せず）内に収納されている。また、モータ４は、予めＣＰＵ２００に記憶されたプログラムに基づいて所定の高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍと低速回転例えば１〜５００ｒｐｍを選択的に繰り返し行い得るように制御されている。なお、この場合、低速回転の回転数と高速回転の回転数の一部が重複しているが、薬液の粘性に対応して低速回転と高速回転が設定され、同一の薬液の場合には、低速回転と高速回転とは重複しない（以下の説明も同様である）。ここでいう低速回転とは、ウエハＷ上に接触した薬液を遠心力で振り切るときの回転数に比較して低速という意味で、逆に高速回転とは、供給された薬液がウエハＷ上で十分に反応できる程度に接触可能な回転数に比較して高速という意味である。
【００６２】
したがって、モータ４は高速回転と低速回転との切り換えが何回も行われることによって過熱される虞があるので、モータ４には、過熱を抑制するための冷却手段１３３が設けられている。この冷却手段１３３は、図１４に示すように、モータ４の周囲に配管される循環式冷却パイプ１３４と、この冷却パイプ１３４の一部と冷却水供給パイプ１３５の一部を配設して、冷却パイプ１３４内に封入される冷媒液を冷却する熱交換器１３６とで構成されている。この場合、冷媒液は、万一漏洩してもモータ４が漏電しないような電気絶縁性でかつ熱伝導性の良好な液、例えばエチレングリコールが使用されている。また、この冷却手段１３３は、図示しない温度センサによって検出された信号に基づいて作動し得るように上記ＣＰＵ２００によって制御されている。
【００６３】
一方、処理室例えば内チャンバ１２１（第１の処理室）は、第１の固定壁１３１と、この第１の固定壁１３１と対峙する第２の固定壁１３２と、これら第１の固定壁１３１及び第２の固定壁１３２との間にそれぞれ第１及び第２のシール部材１７１，１７２を介して係合する内筒体１２３とで形成されている。すなわち、内筒体１２３は、移動手段である第１のシリンダ１２５の伸張動作によってロータ１とウエハＷを包囲する位置まで移動されて、第１の固定壁１３１との間に第１のシール部材１７１を介してシールされると共に、第２の固定壁１３２との間に第２のシール部材１７２を介してシールされた状態で内チャンバ１２１（第１の処理室）を形成する。また、第１のシリンダ１２５の収縮動作によって固定筒体の外周側位置（待機位置）に移動されるように構成されている。この場合、内筒体１２３の先端開口部は第１の固定壁１３１との間に第１のシール部材１７１を介してシールされ、内筒体１２３の基端部は固定筒体の中間部に周設された第３のシール部材（図示せず）を介してシールされて、内チャンバ１２１内に残存する薬液の雰囲気が外部に漏洩するのを防止している。なお、内筒体１２３は、耐薬品性及び耐強度性に富むステンレス鋼製部材にて形成されている。なお、内筒体１２３は、ステンレス鋼の表面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂をコーティングあるいは貼着したものや、内筒体１２３自体をＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂にて形成することにより、保温性の向上が図れるので好適である。
【００６４】
また、外チャンバ１２２（第２の処理室）を構成する外筒体１２４は、移動手段である第２のシリンダ１２６の伸張動作によってロータ１とウエハＷを包囲する位置まで移動されて、第２の固定壁１３２との間に第４のシール部材１７４を介してシールされると共に、内筒体１２３の先端部外方に位置する第５のシール部材１７５を介してシールされた状態で、外チャンバ１２２（第２の処理室）を形成する。また、第２のシリンダ１２６の収縮動作によって固定筒体の外周側位置（待機位置）に移動されるように構成されている。この場合、外筒体１２４と内筒体１２３の基端部間には第５のシール部材１７５が介在されて、シールされている。したがって、内チャンバ１２１の内側雰囲気と、外チャンバ１２２の内側雰囲気とは、互いに気水密な状態に離隔されるので、両チャンバ１２１，１２２内の雰囲気が混じることなく、異なる処理流体が反応して生じるクロスコンタミネーションを防止することができる。
【００６５】
なお、外筒体１２４は、内筒体１２３と同様に、耐薬品性及び耐強度性に富むステンレス鋼製部材にて形成されている。なお、外筒体１２４は、内筒体１２３と同様に、ステンレス鋼の表面に例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂をコーティングあるいは貼着したものや、内筒体１２３自体をＰＴＦＥやＰＦＡ等のフッ素系合成樹脂にて形成することにより、保温性の向上が図れるので好適である。
【００６６】
上記のように構成される内筒体１２３と外筒体１２４は共に先端に向かって拡開するテーパ状に形成されており、上記第１及び第２のシリンダ１２５，１２６の伸縮動作によって同心上に互いに出没可能及び重合可能に形成されている。このように内筒体１２３及び外筒体１２４を、一端に向かって拡開するテーパ状に形成することにより、処理時に内筒体１２３又は外筒体１２４内でロータ１が回転されたときに発生する気流が拡開側へ渦巻き状に流れ、内部の薬液等が拡開側へ排出し易くすることができる。また、内筒体１２３と外筒体１２４とを同一軸線上に重合する構造とすることにより、内筒体１２３と外筒体１２４及び内チャンバ１２１及び外チャンバ１２２の設置スペースを少なくすることができると共に、装置の小型化が図れる。
【００６７】
なお、上記薬液供給手段１３０は、図１４に示すように、処理室すなわち内筒体１２３内に取り付けられる薬液供給ノズル１８１と、薬液供給部１８２と、この薬液供給ノズル１８１と薬液供給部１８２とを接続する薬液供給管路１８３に介設されるポンプ１８４、フィルタ１８５、温度調整器１８６、薬液供給弁１８７を具備してなる。
【００６８】
また、薬液供給部１８２には、上記内チャンバ１２１の拡開側部位の下部に設けられた第１の排液ポート１９１に第１の排液管１９２を介して接続され、第１の排液管１９２には、図示しない切換弁（切換手段）を介して循環管路（図示せず）が接続されている。なお、内チャンバ１２１の拡開側部位の上部には、第１の排気ポート１８８が設けられており、この第１の排気ポート１８８には、図示しない開閉弁を介設した第１の排気管１８９が接続されている。
【００６９】
また、外チャンバ１２２の拡開側部位の下部には、第２の排液ポート１９３が設けられており、この第２の排液ポート１９３には、図示しない開閉弁を介設した第２の排液管１９４が接続されている。なお、第２の排液管１９４には、純水の比抵抗値を検出する比抵抗計１９５が介設されており、この比抵抗計１９５によってリンス処理に供された純水の比抵抗値を検出し、その信号を上記ＣＰＵ２００に伝達するように構成されている。したがって、この比抵抗計１９５でリンス処理の状況を監視し、適正なリンス処理が行われた後、リンス処理を終了することができる。
【００７０】
なお、上記外チャンバ１２２の拡開側部位の上部には、第２の排気ポート１９６が設けられており、この第２の排気ポート１９６には、図示しない開閉弁を介設した第２の排気管１９７が接続されている。
【００７１】
また、乾燥流体供給手段１６０は、図１４に示すように、第２の固定壁１３２に取り付けられる乾燥流体供給ノズル１６１と、乾燥流体例えば窒素（Ｎ2）供給源１６２と、乾燥流体供給ノズル１６１とＮ2供給源１６２とを接続する乾燥流体供給管路１６３に介設される開閉弁１６４、フィルタ１６５、Ｎ2温度調整器１６６とを具備してなり、かつ乾燥流体供給管路１６３におけるＮ2温度調整器１６６の二次側に切換弁１６７を介して上記ＩＰＡ供給管路（図示せず）から分岐される分岐管路（図示せず）を接続してなる。この場合、乾燥流体供給ノズル１６１は、内チャンバ１２１の外側に位置すると共に、外チャンバ１２２の内側に位置し得るように配設されており、内筒体１２３が待機位置に後退し、外筒体１２４がロータ１とウエハＷを包囲する位置に移動して外チャンバ１２２を形成した際に、外チャンバ１２２内に位置して、ウエハＷに対してＮ2ガスとＩＰＡの混合流体を霧状に供給し得るように構成されている。この場合、Ｎ2ガスとＩＰＡの混合流体で乾燥した後に、更にＮ2ガスのみで乾燥する。なお、ここでは、乾燥流体がＮ2ガスとＩＰＡの混合流体である場合について説明したが、この混合流体に代えてＮ2ガスのみを供給するようにしてもよい。
【００７２】
なお、上記薬液供給手段１３０、ＩＰＡ供給手段１４０、純水供給手段１５０及び乾燥流体供給手段１６０におけるポンプ１８４、温度調整器１８６，Ｎ2温度調整器１６６、薬液供給弁１８７、ＩＰＡ供給弁（図示せず）及び切換弁１６７は、ＣＰＵ２００によって制御されている（図１４参照）。
【００７３】
上記のように構成される二重チャンバ式液処理装置において、容器搬入・搬出部６０側からキャリア搬送機構６９によってキャリア待機部７６に搬送されるステージ７０上に載置し、その後、ウエハ移動機構７７が上昇して開閉保持棒３が外方に開いた状態のロータ１内にウエハＷを挿入して保持棒２ａ〜２ｄと閉動作した開閉保持棒３に受け渡す。保持棒２ａ〜２ｄと開閉保持棒３内にウエハＷを受け渡した後、図示しないロック手段が作動して開閉保持棒３がロックされる。その後、ウエハ移動機構７７は元の位置に移動する。
【００７４】
上記のようにしてロータ１にウエハＷがセットされると、内筒体１２３及び外筒体１２４がロータ１及びウエハＷを包囲（収容）する位置まで移動して、内チャンバ１２１内にウエハＷを収容する。この状態において、まず、薬液供給ノズル１８１からウエハＷに薬液を供給して薬液処理を行う。なお、この薬液処理は、ロータ１及びウエハＷを低速回転例えば１〜５００ｒｐｍで回転させた状態で所定時間例えば数十秒間薬液を供給した後、薬液の供給を停止し、その後、ロータ１及びウエハＷを数秒間高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍで回転させてウエハＷ表面に付着する薬液を振り切って除去する。この薬液供給工程と薬液振り切り工程を数回から数千回繰り返して薬液処理を行う。この際、所定時間薬液を循環供給して処理を行った後、薬液供給部１８２内の新規薬液が処理室側に供給されて薬液処理が終了する。
【００７５】
上記のようにして、薬液処理を行った後、内チャンバ１２１内に収容されたウエハＷを低速回転例えば１〜５００ｒｐｍで回転させた状態で、ＩＰＡ供給手段１４０のＩＰＡの供給ノズルを兼用する薬液供給ノズル１８１から所定時間例えば数十秒間ＩＰＡを供給した後、ＩＰＡの供給を停止し、その後、ロータ１及びウエハＷを数秒間高速回転例えば１００〜３０００ｒｐｍで回転させてウエハＷ表面に付着するＩＰＡを振り切って除去する。このＩＰＡ供給工程とＩＰＡ振り切り工程を数回から数千回繰り返して薬液除去処理を完了する。この薬液除去処理においても、上記薬液処理工程と同様に、最初に供給されるＩＰＡは、循環供給タンク（図示せず）内に貯留されたＩＰＡが使用され、この最初に使用されたＩＰＡは廃棄され、以後の処理に供されるＩＰＡは供給タンク（図示せず）内に貯留されたＩＰＡを循環供給する。そして、薬液除去処理の最後に、ＩＰＡ供給源から供給タンク内に供給された新規のＩＰＡが使用されて、薬液除去処理が終了する。
【００７６】
薬液処理及びリンス処理が終了した後、内筒体１２３が待機位置に後退して、ロータ１及びウエハＷが外筒体１２４によって包囲、すなわち外チャンバ１２２内にウエハＷが収容される。したがって、内チャンバ１２１内で処理されたウエハＷから液がしたたり落ちても外チャンバ１２２で受け止めることができる。この状態において、まず、リンス液供給手段の純水供給ノズル（図示せず）から回転するウエハＷに対してリンス液例えば純水が供給されてリンス処理される。このリンス処理に供された純水と除去されたＩＰＡは第２の排液ポート１９３を介して第２の排液管１９４から排出される。また、外チャンバ１２２内に発生するガスは第２の排気ポート１９６を介して第２の排気管１９７から外部に排出される。
【００７７】
このようにして、リンス処理を所定時間行った後、外チャンバ１２２内にウエハＷを収容したままの状態で、乾燥流体供給手段１６０のＮ2ガス供給源１６２及びＩＰＡ供給源（図示せず）からＮ2ガスとＩＰＡの混合流体を回転するウエハＷに供給して、ウエハ表面に付着する純水を除去することで、ウエハＷと外チャンバ１２２内の乾燥を行うことができる。また、Ｎ2ガスとＩＰＡの混合流体によって乾燥処理した後、Ｎ2ガスのみをウエハＷに供給することで、ウエハＷの乾燥と外チャンバ１２２内の乾燥をより一層効率よく行うことができる。
【００７８】
上記のようにして、ウエハＷの薬液処理、薬液除去処理、リンス処理及び乾燥処理が終了した後、外筒体１２４が内筒体１２３の外周側の待機位置に後退する一方、ウエハ移動機構７７が上昇してロータ１の下部に移動し、図示しないロック解除手段が動作して開閉保持棒３をウエハＷの押え位置から後退する。すると、ウエハ移動機構７７がロータ１の保持棒２ａ〜２ｄにて保持されたウエハＷを受け取って処理装置１００の下方へ移動する。処理装置１００の下方へ移動されたウエハＷはウエハ移動機構７７に受け取られて搬入・搬出部に搬送又はウエハキャリアに直接収納された後、装置外部に搬送される。
【００７９】
上記二重チャンバ式液処理装置においても、ロータ１の回転に伴う遠心力により、保持棒２ａの複数の押圧部材５が各ウエハＷの側縁部に向かって移動し、また、開閉保持棒３の押圧体３ｄの押圧片３ｃもウエハＷの側縁部に向かって移動するので、ウエハＷはロータ１の回転に追従して回転する。この回転中に、保持棒２ａ〜２ｄ及び開閉保持棒３に溜まった液体は液抜き孔５ｉや液切り溝３ｅを通って外側に即座に流出する。また、ロータ１の回転数を下げてウエハＷと保持棒２ａ〜２ｄ、開閉保持棒３との間に隙間を形成してもよい。この場合、ウエハＷの側縁部に付着する液体やパーティクル等を排除することができる。したがって、液体が案内溝板状本体に滞留し続けることがないので、ウエハＷ及びロータ１の乾燥時間を短縮することができる。また、薬液から純水への切換時により早く薬液を純水に置換することができる。特に、二重チャンバ式液処理装置のようにチャンバすなわち内筒体１２３、外筒体１２４が動く装置においては、保持棒２ａ〜２ｄ、開閉保持棒３等の保持部の乾燥がより早く求められるので、好適である。
【００８０】
上記説明では、第一実施形態の回転式基板処理装置を二重チャンバ式液処理装置に適用した場合について説明したが、第二実施形態の回転式基板処理装置を適用しても同様な効果が得られることは勿論である。
【００８１】
なお、上記第一実施形態では、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒２ａ、あるいは、開閉保持棒３が、複数の押圧部材５を具備する構造の場合や、保持棒２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つの保持棒を、開閉保持棒３と同様な弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造としてもよい場合について説明した。また、上記第二実施形態では、保持棒２ｂ〜２ｅのうちの少なくとも１つの保持棒２ｅ、あるいは、開閉保持棒３が、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する場合について説明したが、第一実施形態の構造と第二実施形態の構造とを組み合わせた構造としてもよい。例えば、保持棒２ａ〜２ｅの少なくとも１つを、複数の押圧部材５を具備する構造、弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造、あるいは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造とすると共に、開閉保持棒３を、複数の押圧部材５を具備する構造、弾性変形可能な押圧片３ｃを有する押圧体３ｄを具備する構造、あるいは、供給される流体例えば空気の圧力によってウエハＷの側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な複数例えば２６個の保持溝３０を具備する構造とする任意の組み合わせ構造としてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハＷである場合について説明したが、ウエハＷ以外の例えばＬＣＤ基板やＣＤ等の被処理基板についても適用できることは勿論である。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００８４】
（１）請求項１，２，３記載の発明によれば、開閉保持棒と共働して被処理基板を保持する保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材、又は、上記複数の押圧部材とロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができるので、被処理基板の回転精度を高めることができ、処理効率の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができるので、保持手段の摩耗量を少なくすることができ、保持手段の交換周期を長くすると共に、装置の寿命の増大を図ることができる。
【００８５】
（２）請求項６記載の発明によれば、保持棒と共働して被処理基板を保持する開閉保持棒が、ロータの回転による遠心力によって複数の被処理基板の側縁部に向かって移動する複数の押圧部材を具備することにより、ロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができるので、被処理基板の回転精度を高めることができ、処理効率の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。また、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを少なくすることができるので、保持手段の摩耗量を少なくすることができ、保持手段の交換周期を長くすると共に、装置の寿命の増大を図ることができる。
【００８６】
（３）請求項４記載の発明によれば、押圧部材は、支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備することにより、上記（１）に加えて更にロータの回転による遠心力によって押圧部材を確実に被処理基板の側縁部に押圧することができ、更にロータの回転に被処理基板を確実に追従させることができると共に、ロータの保持手段と被処理基板との間のスリップを可及的に少なくすることができる。また、押圧部材に、支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を設けることにより、押圧部材の押圧位置と非押圧位置との回転範囲を規制することができるので、ロータの回転に追従して押圧部材が迅速に被処理基板の側縁部に押圧することができる。この場合、押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の流体排出溝を形成することにより、押圧部材とスペーサとの間に付着する液体やパーティクル等を外部に排出することができる（請求項５）。
【００８７】
（４）請求項７記載の発明によれば、複数の保持手段のうちの少なくとも１つの保持手段により、ロータの回転による遠心力によって各被処理基板を押圧した状態で、回転中に、被処理基板に処理液を供給して、被処理基板を処理することができるので、回転手段を高速回転することによって保持手段の保持力を強固にして、ロータの回転に各被処理基板を確実に追従させることができ、各被処理基板を処理レシピに応じて均一に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る回転式基板処理装置の第一実施形態を示す側断面図である。
【図２】 上記回転式基板処理装置を示す図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図３】 この発明における押圧部材のウエハを保持する前の状態を示す拡大図（ａ）及びウエハを保持した状態を示す拡大図（ｂ）である。
【図４】 上記回転式基板処理装置における保持棒を示す側面図である。
【図５】 図５の一部を拡大して示す側面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図６】 この発明における押圧部材を示す斜視図である。
【図７】 上記回転式基板処理装置における開閉保持棒を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の拡大側面図である。
【図８】 上記回転式基板処理装置におけるロータを示す斜視図である。
【図９】 回転式基板処理装置の第二実施形態を示す側断面図（ａ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｂ）である。
【図１０】 上記回転式基板処理装置における保持棒の保持溝を示す図であり、（ａ）はウエハの保持前の状態を示す拡大断面図、（ｂ）はウエハの保持状態を示す拡大断面図である。
【図１１】 この発明の回転式基板処理装置を組み込んだ洗浄処理システムを示す斜視図である。
【図１２】 上記洗浄処理システムの概略平面図である。
【図１３】 この発明の回転式基板処理装置を適用した二重チャンバ式液処理装置を示す概略断面図である。
【図１４】 上記二重チャンバ式液処理装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ ロータ
２ 保持手段
２ａ〜２ｅ 保持棒
３ 開閉保持棒
３ｃ 押圧片
３ｄ 押圧体
３ｅ 液切り溝
４，４Ａ モータ（回転手段）
５ 押圧部材
５ｂ 押圧部
５ｃ 重り
５ｊ 排出溝
６ 支持軸
７ スペーサ
８ 回転規制軸
１０ 案内溝
１４ バランスウエイト
２０ 回転駆動軸
３０ 保持溝
３５ 空気供給源（流体供給源）
３６ 開閉弁
４０ 流量調整弁
４１ 圧力検出スイッチ
５０，２００ ＣＰＵ（制御手段）
Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
Claims (7)
- 適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、
上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、
上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備し、
上記保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備することを特徴とする回転式基板処理装置。 - 請求項１記載の回転式基板処理装置において、
上記開閉保持棒は、ロータの回転による遠心力によって被処理基板の側縁部に向かって移動する弾性変形可能な押圧片を有する押圧体を具備することを特徴とする回転式基板処理装置。 - 請求項１記載の回転式基板処理装置において、
上記開閉保持棒は、供給される流体の圧力によって被処理基板の側縁部に向かって膨隆する弾性変形可能な保持溝を具備することを特徴とする回転式基板処理装置。 - 適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、
上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、
上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備し、
上記保持棒のうちの少なくとも１つの保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備し、
上記押圧部材は、上記支持軸にスペーサを介在して回転自在に嵌合される板状本体の回転側面に押圧部を具備すると共に、偏心位置に重りを具備し、かつ、上記支持軸と平行に配設される回転規制軸を係合可能に遊嵌する案内溝を具備してなることを特徴とする回転式基板処理装置。 - 請求項４記載の回転式基板処理装置において、
上記押圧部材におけるスペーサと接する面に、回転中心から外方に向かって開口する１又は複数の排出溝を形成してなることを特徴とする回転式基板処理装置。 - 適宜間隔をおいて配列される複数の被処理基板を保持する保持手段を有するロータと、
上記ロータを回動する回転制御可能な回転手段と、を具備し、
上記保持手段は、側方からの上記被処理基板の挿入の際に開閉移動する開閉保持棒と、この開閉保持棒と共働して上記被処理基板を保持する複数の保持棒とを具備し、
上記開閉保持棒は、上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動すべく支持軸に回転自在に嵌合され、かつ、被処理基板の枚数に対応した複数の押圧部材を具備することを特徴とする回転式基板処理装置。 - 請求項１又は６記載の回転式基板処理装置を用いた回転式基板処理方法であって、
上記ロータの回転による遠心力によって上記複数の押圧部材がそれぞれ上記複数の被処理基板の側縁部に向かって移動して押圧する工程と、
回転中に、上記被処理基板に処理液を供給する工程と、
を有することを特徴とする回転式基板処理方法。
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