JP4003540B2

JP4003540B2 - 基板処理方法と装置

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Publication number: JP4003540B2
Application number: JP2002155455A
Authority: JP
Inventors: 敏雄大橋
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP2003051480A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板等の基板に洗浄、乾燥等の処理を施す枚葉式の基板処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、枚葉式基板処理装置としては、図１３に示すものが知られている（例えば、特開平１１−１７６７８７号公報参照）。
【０００３】
図１３の装置において、被処理基板１を爪２ａ，２ｂの係合により保持する基板装着台２は、スピンベース３の上面に固定されており、スピンベース３は、中空回転軸３ａにより回転自在に支持されている。基板装着台２は、基板１の外周に沿って閉ループ状に設けられたもので、閉ループの内側から外側に連通する孔２Ａ、２Ｂを有する。
【０００４】
スピンベース３の下側には、下カバー４が設けられると共に、基板１，スピンベース３，下カバー４等を覆って上カバー５が設けられている。上カバー５と下カバー４との間には、中仕切り６が設けられており、中仕切り６の内周部は、基板装着台２の外周部と共にラビリンス構造６ａを構成している。ラビリンス構造６ａは、基板装着台２が液シール状態で回転するのを可能にするものである。下カバー４と中仕切り６との間には、排出経路７が形成されると共に、上カバー５と中仕切り６との間にも、排出経路８が形成されている。上カバー５は、供給パイプ５ａを有する。
【０００５】
処理に際しては、回転軸３ａを介して基板１を回転させる一方、供給パイプ５ａを介して基板１の上面１ａに処理液を供給して排出経路８から排出させると共に、回転軸３ａの中空部を介して基板１の下面１ｂに処理液を供給して排出経路７から排出させる。このようにして、例えば基板１の上面１ａ及び下面１ｂに洗浄処理を同時的に施すことができる。所望により、上面１ａ及び下面１ｂのいずれか一方の面にのみ処理（例えばエッチング処理）を施すこともできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術によると、被処理基板１の両面において基板１の中央部から端面を越えて広い領域に処理液を流す構成であるため、処理液の使用量が多くなるという問題点がある。また、基板１を回転させたり、中仕切り６やラビリンス構造６ａを設けたりするため、装置の大型化を招くという問題点もある。
【０００７】
この発明の目的は、処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる新規な基板洗浄方法を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、処理液又は処理ガスの使用量が少ない小型の基板処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る基板処理方法は、一方の主面に複数の第１の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第１の凹部にその内部から外部へ連通する第１及び第２の孔が形成された第１の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第１の凹部を取囲むように閉ループ状に第１の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第２の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第２の凹部にその内部から外部へ連通する第３及び第４の孔が形成された第２の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第２の凹部を取囲むように閉ループ状に第２の弾性部材が設けられたものとを用意するステップと、前記第１の保持板の一方の主面と前記第２の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第１及び第２の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で前記第１及び第２の保持板で該被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第１の弾性部材で取囲まれた第１の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第２の弾性部材で取囲まれた第２の処理エリアを画定するステップと、前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板を押圧保持した状態で前記第１の孔を介して各第１の凹部に第１の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第１の凹部から前記第２の孔を介して前記第１の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第１の処理エリアに前記第１の処理液又は処理ガスによる第１の処理を施す一方、前記第３の孔を介して各第２の凹部に第２の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第２の凹部から前記第４の孔を介して前記第２の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第２の処理エリアに前記第２の処理液又は処理ガスによる第２の処理を施すステップとを含むものである。
【００１０】
この基板処理方法によれば、第１の保持板の一方の主面と第２の保持板の一方の主面とを互いに対向させて第１及び第２の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で第１及び第２の保持板で被処理基板を押圧保持することにより被処理基板の一方及び他方の主面にそれぞれ第１及び第２の弾性部材で取り囲まれた第１及び第２の処理エリアが画定され、これらの処理エリアに対して処理液または処理ガスによる処理が施される。処理液として洗浄液又は純水等を用いることにより第１及び第２の処理エリアに洗浄処理を施すことができ、処理ガスとしてＮ２等の不活性ガスを用いることにより第１及び第２の処理エリアに乾燥処理を施すことができる。さらに、被処理基板の両面に同時的に処理を施すことができるので、処理効率が向上する。また、被処理基板の一方の主面と他方の主面とで処理液又は処理ガスの種類を異ならせたり、一方の主面では処理液を用い、他方の主面では処理ガスを用いたりすることにより一方の主面と他方の主面とで異なる処理を行なうこともできる。さらに、第１の基板処理方法で述べたと同様に処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる。
第１及び第２の処理エリアは、被処理基板の一方の主面や他方の主面よりも面積が小さく、第１及び第２の凹部の面積も第１及び第２の処理エリア程度しかないので、処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる。
【００１１】
この基板処理方法においては、前記第１及び第２の保持板を用意するステップにおいて、前記複数の第１の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記複数の第２の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記第１及び第２の孔が各第１の凹部の側面に形成され、前記第３及び第４の孔が各第２の凹部の側面に形成されるとしてもよい。
【００１２】
また、この基板処理方法においては、前記第１及び第２の保持板を用意するステップにおいて、前記複数の第１の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第１の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、前記複数の第２の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第２の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されるとしてもよい。
【００１３】
さらに、この基板処理方法において、第１及び第２の保持板の第１及び第２の凹部の内部形状を球面状にすると、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性が向上する。また、第１及び第２の保持板において少なくとも第１及び第２の処理エリアに対応する部分に観察用窓を設けると、被処理基板の処理状態を確認又は測定するのに好都合となる。例えば、この窓は、第１及び第２の保持板の一部を透明材料で構成することにより実現することができる。
【００２０】
この発明に係る基板処理装置は、一方の主面に複数の第１の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第１の凹部にその内部から外部へ連通する第１及び第２の孔が形成された第１の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第１の凹部を取囲むように閉ループ状に第１の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第２の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第２の凹部にその内部から外部へ連通する第３及び第４の孔が形成された第２の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第２の凹部を取囲むように閉ループ状に第２の弾性部材が設けられたものと、前記第１の保持板を前記第１の弾性部材が上になるようにして支持する支持手段と、前記第２の保持板を前記第２の弾性部材が下になるように保持する保持手段であって、前記第１の弾性部材の上に被処理基板が載置されたときに前記第１の保持板の一方の主面と前記第２の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第１及び第２の弾性部材の間に前記被処理基板を挟んだ状態で前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第１の弾性部材で取囲まれた第１の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第２の弾性部材で取囲まれた第２の処理エリアを画定するものと、前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板が押圧保持された状態で前記第１の孔を介して前記第１の凹部に第１の処理液又は処理ガスを供給すると共に前記第１の凹部から前記第２の孔を介して前記第１の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第１の処理エリアに前記第１の処理液又は処理ガスによる第１の処理を施す一方、前記第３の孔を介して前記第２の凹部に第２の処理液または処理ガスを供給すると共に前記第２の凹部から前記第４の孔を介して前記第２の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第２の処理エリアに前記第２の処理液又は処理ガスによる第２の処理を施す処理手段とを備えたものである。
【００２１】
この基板処理装置は、前述した基板処理方法を実施するもので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。その上、第１及び第２の保持板のサイズが被処理基板のサイズよりわずかに大きい程度であり、被処理基板を回転させる機構も不要であるため、装置の小型化を達成することができる。
【００２２】
この基板処理装置においては、前記複数の第１の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記複数の第２の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記第１及び第２の孔が各第１の凹部の側面に形成され、前記第３及び第４の孔が各第２の凹部の側面に形成されているとしてもよい。
【００２３】
また、この基板処理装置においては、前記複数の第１の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第１の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、前記複数の第１の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第２の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されるとしてもよい。
【００２４】
さらに、この基板処理装置においては、前記第１及び第２の保持板の第１及び第２の凹部の内部形状を球面状にするとしてもよい。
【００２５】
また、この基板処理装置においては、前記第１及び第２の保持板の第１及び第２の凹部の内部形状が、複数の平坦面を連結して形成されるとしてもよい。
【００２６】
さらに、この基板処理装置においては、前記被処理基板が四辺形状のディスプレイ基板であるとしてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、この装置の処理空間には、半導体基板（ウエハ）等の被処理基板１０が搬送装置のロボットアーム１２ａ，１２ｂにより保持された状態で矢印Ａ方向に出し入れされる。
【００３２】
保持板１４は、一例として四辺形状のもので、被処理基板１０よりわずかに大きいサイズを有する。保持板１４の一方の主面において、中央部には処理液又は処理ガスを流通させるための球面状の凹部１６が設けられており、この凹部１６を取囲むようにオーリング１８が設けられている。オーリング１８は、ゴム又はプラスチック等の弾性部材からなるもので、オーリング１８の上には、被処理基板１０が載置される。図１のＸ−Ｘ’線に沿う断面を図２に示す。
【００３３】
保持板１４には、凹部１６の内部から外部（他方の主面）に連通するように孔１６ａ，１６ｂが設けられており、孔１６ａ，１６ｂには、それぞれパイプ２０，２２が接続されている。保持板１４には、凹部１６の両側に切欠き１４ａ，１４ｂが設けられている。これらの切欠き１４ａ，１４ｂは、それぞれロボットアーム１２ａ，１２ｂを挿入するためのものである。
【００３４】
保持板１４の端面１４ｓの近傍には、支持軸２８Ｃが設けられており、この支持軸２８Ｃは、支持台２８に設けた軸受２８Ａ，２８Ｂにより回動自在に支持されている。また、保持板１４において端面１４ｓと支持軸２８Ｃとの間には、２本のガイド部材２４，２６が所定の間隔を隔てて直立状に設けられている。
【００３５】
保持板３０は、ガイド部材２４，２６がそれぞれ嵌合される２つの孔を有するもので、ガイド部材２４，２６に案内されて上下方向に移動可能となっている。保持板３０は、保持板１４と同様に四辺形状もので、保持板１４とほぼ同じサイズを有する。保持板１４，３０は、いずれも金属又はプラスチック等を加工して構成することができ、円形又は楕円形等の形状にすることもできる。
【００３６】
保持板３０において、保持板１４に対向する一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための球面状の凹部３２が凹部１６に対応して設けられており、凹部３２を取囲むようにオーリング３４が設けられている。オーリング３４は、オーリング１４と同様の弾性部材からなっている。
【００３７】
保持板３０には、凹部３２の内部から外部（他方の主面）に連通するように孔３２ａ，３２ｂが設けられており、孔３２ａ，３２ｂには、それぞれパイプ３６，３８が接続されている。保持板３０には、凹部３２の両側に切欠き３０ａ，３０ｂが切欠き１４ａ，１４ｂにそれぞれ対応して設けられている。切欠き３０ａ，３０ｂは、保持板３０を下降させて保持板１４に重ねたときにロボットアーム１２ａ，１２ｂをそれぞれ挿入するためのものである。保持板３０の他方の主面には、保持板３０を矢印で示すように上下に駆動するための駆動アーム３０Ａが設けられている。
【００３８】
処理に際しては、被処理基板１０を保持板１４のオーリング１８上に載置した後、駆動アーム３０Ａにより保持板３０をガイド部材２４，２６の案内に従って下降させてオーリング３４を介して被処理基板１０に重ね、保持板１４、３０により基板１０を挟んで押圧保持する。この結果、図２に示すように基板１０の一方の主面１０ａにオーリング１８で取囲まれた第１の処理エリアが画定されると共に基板１０の他方の主面１０ｂにオーリング３４で取囲まれた第２の処理エリアが画定される。このような状態において、パイプ２０及び孔１６ａを介して凹部１６に処理液又は処理ガスを供給して孔１６ｂ及びパイプ２２から排出することにより基板１０の第１の処理エリアに処理を施すと共に、パイプ３６及び孔３２ａを介して凹部３２に処理液または処理ガスを供給して孔３２ｂ及びパイプ３８から排出することにより基板１０の第２の処理エリアに処理を施す。
【００３９】
このような処理において、処理液として洗浄液又は純水等を用いると、洗浄処理を行なうことができ、Ｎ_２等の不活性ガスを用いると、乾燥処理を行なうことができる。洗浄処理の後、乾燥処理に切換えるようにしてもよい。処理液の場合、排出側（パイプ２２，３８側）に真空ポンプを接続してもよい。処理ガスの場合、供給側（パイプ２０，３６側）から加圧ガスを供給するようにしてもよい。必要に応じて、被処理基板１０の第１及び第２の処理エリアに対して処理液または処理ガスを異ならせるか又は一方を処理液とし且つ他方を処理ガスとするかして異種の処理を施すようにしてもよい。
【００４０】
図１，２の基板処理装置によれば、被処理基板１０の第１及び第２の処理エリアがオーリング１８及び３４によりそれぞれ限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。また、保持板１４，３０のサイズは、基板１０のサイズより若干大きい程度であり、基板１０の回転機構も設けないので、装置の小型化が可能である。
【００４１】
その上、被処理基板１０の第１及び第２の処理エリアについて同時に処理を行なうことにより処理効率が向上する。また、基板１０の凹部１６、３２のいずれについても、内部形状を球面状としたので、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性が向上する。
【００４２】
ガイド部材２４の先端には、駆動アーム２４Ａが設けられている。この駆動アーム２４Ａは、保持板１４，３０及び基板１０を含む重畳体の回動角を制御するために設けられたものである。駆動アーム２４Ａを矢印Ｃ方向に動かすと、支持軸２８Ｃを支点とするてこの原理で上記重畳体の回動角を任意に制御することができる。上記のような処理を開始する前に上記重畳体の回動角を処理液の流れがスムーズとなるように設定したり、処理中にあっては上記重畳体の回動角を周期的又は非周期的に変化させたりすることができる。このようにすると、処理の均一性や処理効率が一層向上する。
【００４３】
図３は、図１の基板処理装置の第１の変形例を示すもので、図１と同様の部分には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４４】
図３の例の特徴は、保持板１４の凹部１６及び保持板３０の凹部３２に底部から外部に連通する孔１６ｃ及び３２ｃをそれぞれ設け、孔１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続したパイプ４０ａ，４０ｂから凹部１６に処理液又は処理ガスを供給して孔１６ｃに接続したパイプ４２から排出すると共に、孔３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続したパイプ４４ａ，４４ｂから凹部３２に処理液又は処理ガスを供給して孔３２ｃに接続したパイプ４６から排出する構成にしたことである。このような構成にすると、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性や処理効率が向上する。
【００４５】
図３の構成においては、パイプ４２，４６から処理液又は処理ガスを供給し、パイプ４０ａ，４０ｂ，４４ａ，４４ｂから排出するようにしてもよい。また、孔１６ａ，１６ｂは、凹部１６の内周に沿って多数分散させて設けると共に、孔３２ａ，３２ｂは、凹部３２の内周に沿って多数分散させて設けるのが好ましい。
【００４６】
図４は、図１の基板処理装置の第２の変形例を示すもので、図１，３と同様の部分には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
図４の例の特徴は、凹部１６，３２の内部形状を球面状とせず、単なる円形状としたことである。このようにすると、加工が簡単である。
【００４８】
図５は、この発明の第２の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図１と同様の符号を付した部分については、図１に関して前述したと同様の構成を採用することができる。
【００４９】
保持板１４，３０は、処理の際にオーリング１８，３４を介して被処理基板１０を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板３０においては基板１０に対向する一方の主面に凹部が設けられていない。可動ノズル５０は、皿状部材５０ａを覆って多数の噴出口を有する円板５０ｂを設けたもので、噴出口を凹部１６の開口に向けるようにして保持板１４の凹部１６内に配置されている。
【００５０】
パイプ５２は、凹部１６の底部に設けた孔１６ｃの内径より小さい外径を有するもので、孔１６ｃを介して可動ノズル５０に接続されている、パイプ５４は、孔１６ｃに接続されたもので、孔１６ｃから下方に延長し、Ｌ字状に屈曲している。パイプ５２は、パイプ５４の中を下方に延長し、パイプ５４のＬ字状屈曲部からシール部材５６を介して導出され、更に下方に延長している。パイプ５２は、シール部材５６により液シール状態で回転自在に且つ上下動自在にパイプ５４に装着されている。
【００５１】
パイプ５２に設けたフランジ５８は、支持台６０の軸受６２で回転自在に支持されている。支持台６０上には、モータ（Ｍ）６４が設けられている。モータ６４は、動力伝達機構６６を介してパイプ５２を矢印Ｐのように回転駆動する。
【００５２】
支持台６０は、支持面７０上に配置された上下駆動装置６８により駆動ロッド６８ａ，６８ｂを介して矢印Ｑのように上下方向に駆動される。このため、パイプ５２は、支持台６０を介して上下方向に駆動される。従って、可動ノズル５０は、パイプ５２と共に回転し且つ上下動する。なお、パイプ５２は、可動ノズル５０が上下動しても、可動ノズル５０と凹部１６の底部との間に隙間が生ずるように可動ノズル５０を支持している。
【００５３】
パイプ５２は、支持面７０の孔７０ａを介して下方に延長し、下方端が容器７２内の処理液７４に浸漬されるようになっている。パイプ５４にポンプを接続するなどして凹部１６を減圧すると、処理液７４は、パイプ５２を介して可動ノズル５０の多数の噴出口から被処理基板１０の処理エリア（オーリング１８で取囲まれた主面部分）に供給され、可動ノズル５０と凹部１６の底部との間の隙間及び孔１６ｃを介してパイプ５４から排出される。この結果、基板１０の処理エリアが処理液により処理され、例えば洗浄処理等が可能になる。
【００５４】
図５の基板処理装置によれば、図１の基板処理装置について前述したと同様に処理液の使用量が少なくて済む。また、処理液は、可動ノズル５０の多数の噴出口から被処理基板１０の処理エリアに向けて供給されるので、処理効率が向上する。さらに、保持板１４，３０のサイズが基板１０のサイズよりわずかに大きい程度であること、基板１０の回転機構が不要であること、処理液が凹部１６の底部の孔１６ｃを介して供給され、排出されること等により装置の小型化を達成可能である。その上、処理中に可動ノズル５０を回転させたり、上下動させたりすると、処理効率が一層向上すると共に、処理の均一性が向上する、なお、図５の基板処理装置に処理ガスを流通させることにより乾燥処理等を行なうようにしてもよい。
【００５５】
図６は、この発明の第３の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図１と同様の符号を付した部分については、図１に関して前述したと同様の構成を採用することができる。図６の基板処理装置において、被処理基板１０から下の構成は、図５に関して前述したのと同様の構成であるので、同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。被処理基板１０から上の構成は、図５に示した構成を応用したものである。
【００５６】
保持板１４，３０は、処理の際にオーリング１８，３４を介して被処理基板１０を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板１４，３０においては基板１０に対向する主面にそれぞれ凹部１６，３２が設けられているので、基板１０の一方及び他方の主面にはいずれも処理エリアが画定される。可動ノズル１５０は、皿状部材１５０ａを覆って多数の噴出口を有する円板１５０ｂを設けたもので、噴出口を凹部３２の開口に向けるようにして保持板３０の凹部３２内に配置されている。
【００５７】
パイプ１５２は、凹部３２の底部に設けた孔３２ｃの内径より小さい外径を有するもので、孔３２ｃを介して可動ノズル１５０に接続されている、パイプ１５４は、孔３２ｃに接続されたもので、孔３２ｃから上方に延長し、Ｌ字状に屈曲している。パイプ１５２は、パイプ１５４の中を上方に延長し、パイプ１５４のＬ字状屈曲部からシール部材１５６を介して導出され、更に上方に延長している。パイプ１５２は、シール部材１５６により液シール状態で回転自在に且つ上下動自在にパイプ１５４に装着されている。
【００５８】
パイプ１５２に設けたフランジ１５８は、支持台１６０の軸受１６２で回転自在に支持されている。支持台１６０には、モータ（Ｍ）１６４が設けられている。モータ１６４は、動力伝達機構１６６を介してパイプ１５２を矢印Ｐ’のように回転駆動する。
【００５９】
支持台１６０は、支持面１７０に設置された上下駆動装置１６８により駆動ロッド１６８ａ，１６８ｂを介して矢印Ｑ’のように上下方向に駆動される。このため、パイプ１５２は、支持台１６０を介して上下方向に駆動される。従って、可動ノズル１５０は、パイプ１５２と共に回転し且つ上下動する。なお、パイプ１５２は、可動ノズル１５０が上下動しても、可動ノズル１５０と凹部３２の底部との間に隙間が生ずるように可動ノズル１５０を支持している。
【００６０】
パイプ１５２は、支持面１７０の孔１７０ａを介して上方に延長して水平方向にＬ字状に屈曲し、更に下方にＬ字状に屈曲して下方端が容器１７２内の処理液１７４に浸漬されるようになっている。支持面１７０を有する支持部材は、保持板３０に装着することにより保持板３０と共に上下動させることができる。パイプ１５４にポンプを接続するなどして凹部３２を減圧すると、処理液１７４は、パイプ１５２を介して可動ノズル１５０の多数の噴出口から被処理基板１０の処理エリア（オーリング３４で取囲まれた主面部分）に供給され、可動ノズル１５０と凹部３２の底部との間の隙間及び孔３２ｃを介してパイプ１５４から排出される。この結果、基板１０の両主面の処理エリアが処理液により同時的に処理され、例えば洗浄処理等が可能になる。
【００６１】
図６の基板処理装置によれば、図５の基板処理装置について前述したと同様の作用効果が得られる。その上、基板１０の両面に同時に処理を施すことができるので、処理効率が一層向上する。なお、図６の基板処理装置に処理ガスを流通させることにより乾燥処理等を行なうようにしてもよい。
【００６２】
図７は、この発明の第４の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図１と同様の符号を付した部分については、図１に関して前述したと同様の構成を採用することができる。
【００６３】
保持板１４，３０は、処理の際にオーリング１８，３４を介して被処理基板１０を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板１４においては基板１０に対向する一方の主面に凹部が設けられておらず、保持板３０においても基板１０に対向する一方の主面に凹部が設けられていない。オーリング１８は、保持板１４の一方の主面において端面より内側で所定領域を取囲むように閉ループ状に設けられている。オーリング３４は、保持板３０の一方の主面において端面より内側で所定領域を取囲むように閉ループ状に設けられている。
【００６４】
保持板１４には、端面に沿って閉ループ状にオーリング８０が設けられており、保持板３０にも、端面に沿って閉ループ状にオーリング８２が設けられている。オーリング８０，８２は、いずれもゴム又はプラスチック等の弾性部材からなるものである。
【００６５】
カバー部材８４は、保持板１４，３０が被処理基板１０を挟んで押圧保持した状態において保持板１４，３０及び基板１０を含む重畳体を覆うもので、該重畳体を受入れる孔８６を有する。孔８６の側壁は、閉ループ状の係合部８６Ａによって構成されている。係合部８６Ａは、孔８６に上記重畳体が受入れられた状態でオーリング８０，８２に係合するもので、オーリング８０，８２の間において閉ループの内側から外側に連通する孔８６ａ，８６ｂが設けられている。
【００６６】
係合部８６Ａは、処理の際には図示しない保持手段により保持板１４，３０の端面に対してそれぞれオーリング８０，８２を介して押圧保持されることにより被処理基板１０の端面に沿う流体の流路９２を形成する。流路９２には、孔８６ａに接続したパイプ８８から処理液又は処理ガスが供給され、流路９２内の処理液又は処理ガスは、孔８６ｂに接続したパイプ９０を介して排出される。この結果、基板１０の端面及びその近傍部分には、処理液または処理ガスによる処理（例えば洗浄処理、乾燥処理等）が施される。
【００６７】
図７の基板処理装置によれば、処理液又は処理ガスの流路９２が被処理基板１０の端面に沿う閉ループ路に限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。図１〜６に関して前述した基板処理装置は、基板１０の端面を処理できないので、基板１０の端面を処理する必要があるときは、図７の基板処理装置を用いることができる。
【００６８】
図８は、図７の基板処理装置の変形例を示すもので、図７と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
図８の例の特徴は、第１に保持板３０において被処理基板１０に対向する主面にオーリング３４の代りに複数のスペーサ９４ａ，９４ｂを分散させて配置することにより基板１０のスペーサ側の主面に沿って流路９２に連続する流体の流路９６を形成したことであり、第２にカバー部材８４の中央部に孔８４ａを設けると共に保持板３０の孔３０ａに接続したパイプ４６を孔８４ａを介して導出することによりパイプ８８，９０から流路９２，９６に供給される処理液又は処理ガスをパイプ４６から排出する構成にしたことである。スペーサ９４ａ，９４ｂは、基板１０の処理エリアの処理を妨げないように基板１０との接触面積ができるだけ少ない例えば突起状のものを用いるのが好ましいが、基板１０の表面を傷つけないように配慮する必要がある。スペーサ９４ａ，９４ｂの構成材料としては、例えばフッ素ゴム等のフッ素含有材料を用いることができる。
【００７０】
図８の基板処理装置によれば、パイプ８８，９０から流路９２，９６に処理液又は処理ガスを供給してパイプ４６から排出することにより被処理基板１０の端面及びスペーサ側の主面に洗浄又は乾燥等の処理を施すことができる。処理液又は処理ガスの流路は、基板１０の端面及びスペーサ側の主面に沿う空間領域に限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。また、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性や処理効率が向上する。
【００７１】
図８の構成において、パイプ４６から処理液又は処理ガスを供給し、パイプ８８，９０から排出するようにしてもよい。また、孔８６ａ，８６ｂは、係合部８６Ａの閉ループに沿って多数分散させて設けるのが好ましい。
【００７２】
図８の構成においては、オーリング１８を複数のスペーサに代えると共に、保持板１４の中央部に形成した排出孔にパイプを接続して処理液又は処理ガスを排出できるようにしてもよい。このようにすると、被処理基板１０の両主面において同時に洗浄等の処理を行なうことができる。
【００７３】
図９は、この発明の第５の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図６と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
図９の装置は、処理ガスとしてガスプラズマを用いるプラズマエッチング装置であり、処理ガスにマイクロ波放電処理を施して化学活性種（ラジカル）を含むガスプラズマを生成し、このガスプラズマを用いてクリーニング又はエッチング等の処理を行なうものである。
【００７５】
保持板１４，３０は、いずれも石英からなるもので、保持板１４，３０の間には、被処理基板１０が押圧保持される。オーリング１８，３４としては、例えばパークロロエラストマー等のフッ素樹脂からなるものが使用される。パイプ５４，１５４は、いずれも真空ポンプに接続され、排気されるようになっている。
【００７６】
パイプ５２，１５２は、いずれも石英からなるもので、パイプ５２，１５２の各入力側の端部には、放電スタータとしてのＵＶ（紫外線）ランプが設けられている。
【００７７】
パイプ５２において、入口側の端部の近傍には、マイクロ波発生機Ｍ１が設けられると共に、入口側の端部とマイクロ波発生機Ｍ１との間のパイプ部分には、３種類のガスＧＡＳ_１（例えばＯ_２）、ＧＡＳ_２（例えばＮ_２）及びＧＡＳｎ（例えばＨ_２）が混合して供給される。パイプ１５２においても、入口側の端部の近傍には、マイクロ波発生機Ｍ２が設けられると共に、入口側の端部とマイクロ波発生機Ｍ２との間のパイプ部分には、３種類のガスＧＡＳ_１（例えばＯ_２）、ＧＡＳ_２（例えばＮ_２）及びＧＡＳｎ（例えばＨ_２）が混合して供給される。
【００７８】
マイクロ波発生機Ｍ１，Ｍ２により処理ガスとしてのガスプラズマが生成され、パイプ５２，１５２を介して被処理基板１０の両主面に供給される。この結果、被処理基板１０の両主面には、クリーニング（又はエッチング）処理を同時的に施すことができる。なお、所望により、被処理基板１０の一方の主面にのみクリーニング（又はエッチング）処理を施したり、被処理基板１０の一方の主面と他方の主面とで処理条件を異ならせたりしてもよい。
【００７９】
上記した各実施形態において、被処理基板１０は、円形状又は多角形（例えば四辺形）状のウエハ等であってもよく、あるいは四辺形状のディスプレイ基板等であってもよい。被処理基板１０の構成材料としては、Ｓｉ，ＳｉＯ_２，ＩＴＯ，Ａｌ_２Ｏ_３，ガラス等が用いられる。凹部１６，３２の形状は、被処理基板１０の形状に対応して例えば四辺形状等にすることができる。
【００８０】
図１０は、この発明の第６の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、この装置は、例えばディスプレイ基板等の四辺形状基板を処理するのに好適な構成になっている。
【００８１】
保持板１４は、四辺形状を有するもので、一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための凹部１６（１），１６（２）が互いにつながった形で並設されている。これらの凹部１６（１），１６（２）は、保持板１４の下面側に突出した形の凹部形成部１４（１），１４（２）によりそれぞれ形成されている。凹部形成部１４（１）には、凹部１６（１）の内部と外部を連通させるように貫通孔Ｈ_１〜Ｈ_７が設けられており、凹部形成部１４（２）にも、同様にして７個の貫通孔が設けられている。
【００８２】
保持板３０は、保持板１４に対応して四辺形状を有するもので、一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための凹部３２（１），３２（２）が前述の凹部１６（１），１６（２）にそれぞれ対応し且つ互いにつながった形で並設されている。これらの凹部３２（１），３２（２）は、保持板３２の上面側に突出した形の凹部形成部３０（１），３０（２）によりそれぞれ形成されている。凹部形成部３０（１）には、凹部３２（１）の内部と外部を連通させるように前述の貫通孔Ｈ_１〜Ｈ_７にそれぞれ対応して７個の貫通孔が設けられており、凹部形成部３０（２）にも、同様にして７個の貫通孔が設けられている。
【００８３】
凹部形成部３０（１）において、パイプＰ_１は、Ｈ_１対応の貫通孔に接続され、パイプＰ_２は、Ｈ_２，Ｈ_３対応の貫通孔に接続され、パイプＰ_３は、Ｈ_４対応の貫通孔に接続され、パイプＰ_４は、Ｈ_５，Ｈ_６対応の貫通孔に接続され、パイプＰ_５は、Ｈ_７対応の貫通孔に接続されており、凹部形成部３０（２）においても、同様にして５本のパイプが７個の貫通孔に接続されている。凹部形成部３０（２）においてＨ_４対応の貫通孔に接続されたパイプは、パイプＰ_３に接続されている。このようなパイプと貫通孔との接続形態は、凹部形成部１４（１），１４（２）においても同様である。図１０では、簡単のため、凹部形成部１４（１），１４（２）に関してパイプ接続の図示を省略した。
【００８４】
保持板１４の一方の主面には、凹部１６（１），１６（２）を取囲むようにオーリング１８が設けられている。オーリング１８は、図１１（Ａ）及び図１２に示すようにほぼ下半分が保持板１４の一方の主面に設けた溝に埋まるようになっている。オーリング１８の代りに、図１１（Ｂ）に示すような板状のリング１８’を用いてもよい。保持板３０の一方の主面にもオーリング１８（又は板状リング１８’）と同様のオーリング（又は板状リング）が設けられている。
【００８５】
処理に際しては、ディスプレイ基板等の被処理基板１０を保持板１４，３０の対向する一方の主面の間に挟んで押圧保持する。そして、このような保持状態において凹部１６（１），１６（２）及び／又は凹部３２（１）、３２（２）に処理液又は処理ガスを流通させて基板１０の両主面又は一方の主面に洗浄等の処理を施す。
【００８６】
図１０の基板処理装置によれば、処理前又は処理中に各凹部毎にパイプＰ_１〜Ｐ_５のいずれを供給用とし、排出用とするかを決定できるので、種々の処理条件で処理を行なうことができる。また、凹部の並設数を増加することで大サイズ基板（例えば１１インチ基板）の処理も可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、被処理基板を押圧保持する保持板に凹部を設けると共に該凹部を介して処理液又は処理ガスを流通させて被処理基板の一方の主面、両主面、端面等に処理を施すようにしたので、処理液又は処理ガスの使用量を低減できると共に装置の小型化を達成できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る枚葉式基板処理装置に被処理基板を出し入れする様子を示す斜視図である。
【図２】図１の装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図３】図１の装置の第１の変形例を示す断面図である。
【図４】図１の装置の第２の変形例を示す断面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図６】この発明の第３の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図７】この発明の第４の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図８】図７の装置の変形例を示す断面図である。
【図９】この発明の第５の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板にクリーニング又はエッチング処理を施す様子を示す断面図である。
【図１０】この発明の第６の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は、いずれも図１０のＹ−Ｙ’線に沿う断面図である。
【図１２】図１０のＫ部の拡大斜視図である。
【図１３】従来の枚葉式基板処理装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：被処理基板、１２ａ，１２ｂ：ロボットアーム、１４，３０：保持板、１４（１），１４（２），３０（１），３０（２）：凹部形成部、１６，１６（１），１６（２），３２，３２（１），３２（２）：凹部、１６ａ〜１６ｃ，３０ａ，３２ａ〜３２ｃ，８４ａ，８６，８６ａ，８６ｂ：孔、１８，３４，８０，８２：オーリング、２０，２２，３６，３８，４０ａ，４０ｂ，４２，４４ａ，４４ｂ，４６，５２，５４，８８，９０，１５２，１５４：パイプ、２４，２６：ガイド部材、２４Ａ，３０Ａ：駆動アーム、２８，６０，１６０：支持台、２８Ａ，２８Ｂ，６２，１６２：軸受、２８Ｃ：支持軸、５０，１５０：可動ノズル、５６，１５６：シール部材、５８，１５８：フランジ、６４，１６４：モータ、６６，１６６：動力伝達機構、６８，１６８：上下駆動装置、６８ａ，６８ｂ，１６８ａ，１６８ｂ：駆動ロッド、７０，１７０：支持面、７２，１７２：容器、７４，１７４：洗浄液、８４：カバー部材、８６Ａ：閉ループ状係合部、９２，９６：流路、９４ａ，９４ｂ：スペーサ、Ｍ１，Ｍ２：マイクロ波発生機。

Claims

一方の主面に複数の第１の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第１の凹部にその内部から外部へ連通する第１及び第２の孔が形成された第１の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第１の凹部を取囲むように閉ループ状に第１の弾性部材が設けられたものと、
一方の主面に複数の第２の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第２の凹部にその内部から外部へ連通する第３及び第４の孔が形成された第２の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第２の凹部を取囲むように閉ループ状に第２の弾性部材が設けられたものと、
前記第１の保持板を前記第１の弾性部材が上になるようにして支持する支持手段と、前記第２の保持板を前記第２の弾性部材が下になるように保持する保持手段であって、前記第１の弾性部材の上に被処理基板が載置されたときに前記第１の保持板の一方の主面と前記第２の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第１及び第２の弾性部材の間に前記被処理基板を挟んだ状態で前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第１の弾性部材で取囲まれた第１の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第２の弾性部材で取囲まれた第２の処理エリアを画定するものと、
前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板が押圧保持された状態で前記第１の孔を介して前記第１の凹部に第１の処理液又は処理ガスを供給すると共に前記第１の凹部から前記第２の孔を介して前記第１の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第１の処理エリアに前記第１の処理液又は処理ガスによる第１の処理を施す一方、前記第３の孔を介して前記第２の凹部に第２の処理液または処理ガスを供給すると共に前記第２の凹部から前記第４の孔を介して前記第２の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第２の処理エリアに前記第２の処理液又は処理ガスによる第２の処理を施す処理手段とを備えた基板処理装置。
前記複数の第１の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記複数の第２の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記第１及び第２の孔が各第１の凹部の側面に形成され、前記第３及び第４の孔が各第２の凹部の側面に形成された請求項１に記載の基板処理装置。
前記複数の第１の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第１の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、
前記複数の第２の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第２の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されている請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
前記第１及び第２の保持板の第１及び第２の凹部の内部形状を球面状にした請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記第１及び第２の保持板の第１及び第２の凹部の内部形状が、複数の平坦面を連結して形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記被処理基板が、四辺形状のディスプレイ基板であることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
一方の主面に複数の第１の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第１の凹部にその内部から外部へ連通する第１及び第２の孔が形成された第１の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第１の凹部を取囲むように閉ループ状に第１の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第２の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第２の凹部にその内部から外部へ連通する第３及び第４の孔が形成された第２の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第２の凹部を取囲むように閉ループ状に第２の弾性部材が設けられたものとを用意するステップと、
前記第１の保持板の一方の主面と前記第２の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第１及び第２の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で前記第１及び第２の保持板で該被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第１の弾性部材で取囲まれた第１の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第２の弾性部材で取囲まれた第２の処理エリアを画定するステップと、
前記第１及び第２の保持板で前記被処理基板を押圧保持した状態で前記第１の孔を介して各第１の凹部に第１の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第１の凹部から前記第２の孔を介して前記第１の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第１の処理エリアに前記第１の処理液又は処理ガスによる第１の処理を施す一方、前記第３の孔を介して各第２の凹部に第２の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第２の凹部から前記第４の孔を介して前記第２の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第２の処理エリアに前記第２の処理液又は処理ガスによる第２の処理を施すステップとを含む基板処理方法。
前記第１及び第２の保持板を用意するステップにおいて、
前記複数の第１の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記複数の第２の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記第１及び第２の孔が各第１の凹部の側面に形成され、
前記第３及び第４の孔が各第２の凹部の側面に形成される請求項７に記載の基板処理方法。
前記第１及び第２の保持板を用意するステップにおいて、
前記複数の第１の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第１の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、
前記複数の第２の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第２の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配される請求項７又は請求項８に記載の基板処理方法。