JP4350989B2 - 基板の処理装置及び処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を処理液で処理してから乾燥処理する基板の処理装置及び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パターンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスでは、上記基板に対して成膜処理と洗浄処理とが繰り返し行われる。
【０００３】
上記基板の洗浄処理および洗浄処理後の乾燥処理を行なうためにはスピン処理装置が用いられる。このスピン処理装置は処理槽を有し、この処理槽内にはカップ体が設けられている。このカップ体内には回転駆動される回転テーブルが設けられている。この回転テーブルには保持機構が設けられ、この保持機構によって基板が着脱可能な状態でほぼ水平に保持される。
【０００４】
この保持機構によって回転テーブルに保持された基板は、回転テーブルとともに回転駆動される。そして、回転駆動される基板に処理液を供給することで、この基板を処理し、ついで回転テーブルを処理液による処理時に比べて高速回転させることで、基板に付着した処理液を遠心力で除去して乾燥処理するようにしている。
【０００５】
基板を乾燥処理する際、基板の板面に不活性ガス（窒素やアルゴンなど）やドライ空気などの乾燥用の気体を噴射するということが行なわれている。それによって、基板の板面に付着した処理液に作用する遠心力が、基板の回転中心からの距離に応じて異なっても、上記気体の作用によって板面全体を乾燥処理できるようにしている。
【０００６】
従来、基板の板面に気体を噴射させる場合、技術文献１に開示されているように、アーム体を基板の径方向に沿って揺動可能に設け、このアーム体の先端部に乾燥用の気体を基板の板面に向けて噴射するノズル体を設ける。そして、上記ノズル体から気体を噴射させながら上記アーム体を基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動させることで、基板の板面を全体にわたって乾燥処理するということが行なわれていた。
【０００７】
【技術文献１】
特開平１１−２３３４８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アーム体を揺動させながらノズル体から気体を噴射させて基板の板面を乾燥処理する場合、基板の板面に付着残留した処理液に作用する遠心力は、基板の径方向外方へゆくにつれて大きくなる。しかしながら、ノズル体から噴射される気体は一定の圧力で基板の板面に向かって噴射される。
【０００９】
そのため、基板の径方向中心部では遠心力がほとんど発生しないため、ノズル体から噴射される気体の圧力によって乾燥処理が行われるが、径方向周辺部へゆくにつれて遠心力が大きくなるから、その遠心力と気体の圧力とによって乾燥処理が行なわれることになる。
【００１０】
そのため、基板は径方向中心部分よりも周辺部分の方が乾燥処理の度合が高くなるから、乾燥処理を板面全体にわたって均一に行なえず、乾燥むらが生じるということがある。
【００１１】
基板の周辺部に付着した処理液には、基板の回転に伴う大きな遠心力と気体の圧力とが作用するから、基板の周辺部に付着した処理液は基板の周縁部から径方向外方へ勢いよく飛散することになる。そのため、基板から飛散した処理液は回転テーブルが収容されたカップ体の内周面に強く衝突して反射することになるから、反射した処理液がミスト状となって乾燥処理された基板に付着し、汚染の原因になることがある。
【００１２】
この発明は、基板を回転させながら板面に気体を噴射して乾燥処理する際、基板の径方向中心部分と周辺部分とをむらなくほぼ均一に乾燥処理することができるようにした基板の処理装置及び処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアーム体の揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、本体部と、この本体部に上記基板の板面に対して異なる噴射角度で設けられた複数のノズルと、上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置に応じて上記乾燥用の気体を複数のノズルのうちの所定の噴射角度のノズルから噴射させる噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させることを特徴とする基板の処理装置にある。
【００１４】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアームの揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、１つのノズルを有するとともに上記アーム体の先端部に回転駆動可能に設けられた本体部を有し、
上記本体部は上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度が大きくなるよう上記基板の板面に対する上記ノズルからの気体の噴射角度が制御されることを特徴とする基板の処理装置にある。
【００１７】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
上記基板の板面に対して異なる角度で乾燥用の気体を噴射させる複数のノズルが設けられた本体部を有し、この本体部を揺動駆動されるアーム体によって上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させる工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。
【００１８】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
揺動駆動されるアーム体の先端部に１つのノズルを有する本体部が回転駆動可能に設けられ上記アーム体を揺動駆動して上記本体部を上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動角度が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて上記ノズルから噴射される気体の噴射角度が大きくなるよう上記本体部の回転角度を制御する工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。
【００１９】
この発明によれば、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて、基板に付着した処理液に対して作用する遠心力が大きくなるが、気体によって処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は弱くなるから、基板を径方向全長、つまり板面全体にわたってほぼ均一に乾燥処理することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１はこの発明の一実施の形態に係るスピン処理装置Ｓを示し、このスピン処理装置Ｓは図示しない処理槽に収容されたカップ体１を備えている。このカップ体１の底部には複数の排出管２が周方向に所定間隔で接続されている。各排出管２は図示しない排気ポンプに連通している。
【００２２】
なお、上記カップ体１は下カップ１ａと上カップ１ｂとを有し、上カップ１ｂは図示しないシリンダなどの駆動機構によって上下方向に駆動可能になっている。
【００２３】
上記カップ体１内には回転テーブル３が設けられている。この回転テーブル３の上面の周辺部には周方向に所定間隔で複数の支持部材４が回動可能に設けられている。各支持部材４の上端面には係止ピン５が支持部材４の回転中心から偏心した位置に設けられ、回転中心には支持ピン６が設けられている。
【００２４】
上記回転テーブル３には半導体ウエハなどの基板Ｗが供給される。つまり、基板Ｗは、周縁部の下面が上記支持ピン６上に供給される。その状態で上記支持部材４を回転すると、上記係止ピン５が偏心回転するから、基板Ｗの周縁部が上記係止ピン５によって保持される。
【００２５】
上記回転テーブル３は制御モータ１１によって回転駆動される。この制御モータ１１は、筒状の固定子１２内に同じく筒状の回転子１３が回転可能に挿入されてなり、この回転子１３に上記回転テーブル３が動力伝達部材１３ａを介して連結されている。
【００２６】
上記制御モータ１１は制御装置１４によって回転が制御される。それによって、上記回転テーブル３は上記制御装置１４により所定の回転数で回転させることができる。
【００２７】
上記回転子１３内には筒状の固定軸１５が挿通されている。この固定軸１５の上端には上記回転テーブル３の上面側に位置するノズルヘッド１６が設けられている。つまり、ノズルヘッド１６は回転テーブル３と一緒に回転しない状態で設けられている。このノズルヘッド１６には処理液及び気体を噴射する下部ノズル体１７，１８が設けられている。
【００２８】
それによって、上記下部ノズル体１７，１８から回転テーブル３に保持された基板Ｗの下面の中央部分に向けて処理液や気体を選択的に噴射することができるようになっている。つまり、基板Ｗは下面の洗浄及び乾燥処理を行なうことができるようになっている。
【００２９】
上記回転テーブル３の上面側は乱流防止カバー１９によって覆われている。この乱流防止カバー１９は回転テーブル３に保持された基板Ｗの下面側に乱流が発生するのを防止するようになっており、その中央部分には上記各ノズル１７，１８から基板Ｗの下面に処理液や気体を噴射可能とする透孔２０が開口形成されている。
【００３０】
上記カップ体１の側方にはアーム体２３が設けられている。このアーム体２３は垂直部２４と、この垂直部２４の上端に基端部が連結された水平部２５とを有する。上記垂直部２４の下端は回転モータ２６に連結されている。回転モータ２６はアーム体２３の水平部２５を所定の範囲の角度で揺動駆動するようになっている。
【００３１】
上記回転モータ２６は図示しないリニアガイドによって上下方向にスライド可能に設けられた可動板２７に取り付けられている。この可動板２７は上下駆動シリンダ２８によって上下方向に駆動されるようになっている。
【００３２】
上記アーム体２３の水平部２５の先端部には、上記基板Ｗの上面に処理液を噴射するノズル体３１が設けられている。このノズル体３１は図２に示すように円柱状の大径部３２ａと小径部３２ｂとから形成された本体部３２を有する。上記大径部３２ａは上記水平部２５の先端部に取り付けられ、上記小径部３２ｂは下端面が上記回転テーブル３に保持された基板Ｗの上面に対向するようになっている。
【００３３】
上記本体部３２には、後端を上記大径部３２ａの側面に開口させ、先端を上記小径部３２ｂの下端面に開口させた第１乃至第３の給気路３４ａ〜３４ｃが形成されている。
【００３４】
各給気路３４ａ〜３４ｃの後端にはそれぞれ電動式の第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃが設けられた第１乃至第３の分岐給気管３６ａ〜３６ｃが接続されている。各分岐給気管３６ａ〜３６ｃは給気本管３７に接続されている。この給気本管３７は窒素ガスなどの不活性ガス或いはドライ空気などの乾燥用の気体を供給する供給源（図示せず）に連通している。上記開閉弁３５ａ〜３５ｃは上記制御装置１４によって開閉制御される。なお、上記開閉弁３５ａ〜３５ｃと上記制御装置１４はこの発明の噴射制御手段を構成している。
【００３５】
各給気路３４ａ〜３４ｃの先端にはそれぞれ第１乃至第３の気体ノズル３８ａ〜３８ｃが設けられている。それによって、上記給気本管３７から給気路３４ａ〜３４ｃに供給された乾燥用の気体は、第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃを選択的に開放することで、その開放された開閉弁に対応する給気路３４ａ〜３４ｃに設けられたノズルから基板Ｗに向けて噴射される。
【００３６】
第１乃至第３の気体ノズル３８ａ〜３８ｃは、気体を基板Ｗの板面に対して異なる角度で噴射するようになっている。つまり、第１の気体ノズル３８ａの基板Ｗの板面に対する噴射角度をθ１ 、第２の気体ノズル３８ｂの噴射角度をθ２ 、第３の気体ノズル３８ｃの噴射角度をθ３ とすると、θ１ ＜θ２ ＜θ３ となっている。つまり、噴射角度が順次大きくなっている。この実施の形態では、θ１ は３０度、θ２ は６０度、θ３ は９０度に設定されている。
【００３７】
上記制御装置１４は、上記回転モータ２６によって揺動駆動される上記アーム体３２の水平部２５の揺動角度を制御する。すなわち、制御装置１４は、図４に示すように水平部２５の先端に設けられたノズル体３１が回転テーブル３に保持された基板Ｗの径方向中心部分から径方向周縁から外れる位置の間で揺動するよう、その揺動角度を制御する。
【００３８】
なお、水平部２５の揺動角度はβで、図４に鎖線で示すように水平部２５が基板Ｗの径方向外周から外れた位置は待機位置である。
【００３９】
上記回転モータ２６にはエンコーダ２６ａ（図１に示す）が設けられている。このエンコーダの検出信号は上記制御装置１４に入力される。制御装置１４はエンコーダからの入力、つまりアーム体２の水平部２５の揺動角度に応じて後述するように第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃのうちの１つを開放する。それによって、３つの気体ノズル３８ａ〜３８ｃのうちの１つから乾燥用の気体が基板Ｗの板面に向けて噴射されるようになっている。
【００４０】
上記上カップ１ｂの周壁上端には、回転テーブル３に保持された基板Ｗを洗浄処理するための純水や薬液などの処理液を噴射する処理液ノズル４０が設けられている。したがって、上記回転テーブル３によって回転駆動される基板Ｗの板面に処理液ノズル４０から処理液を噴射することで、この基板Ｗの板面を処理することができる。
【００４１】
上記カップ体３の上方には熱源としてのランプ４１が配設されている。このランプ４１はたとえば赤外線ランプやハロゲンランプなどが用いられていて、回転テーブル３に保持された基板Ｗ全体をほぼ均一に加熱することができるようになっている。ランプ４１は上記制御装置１４によって点灯が制御される。
【００４２】
図３に示すように上記スピン処理装置Ｓが配設されたチャンバの側方には、シャッタ５１を介して搬送ロボット５２が配置されている。この搬送ロボット５２は未処理の基板Ｗをカセットステーション５３から取り出して上記スピン処理装置Ｓや基板反転装置５４に供給できるようになっている。さらに、スピン処理装置Ｓで一方の板面が処理された基板Ｗを取り出して上記基板反転装置５４に供給することもできるようになっている。
【００４３】
上記基板反転装置５４では基板Ｗの上下面を反転する。それによって、上記基板搬送ロボット５２は上下面が反転された基板Ｗを上記スピン処理装置Ｓに供給することができる。
【００４４】
つぎに、上記構成のスピン処理装置Ｓによって基板Ｗを処理液によって処理してから乾燥処理する場合の作用を説明する。
【００４５】
基板搬送用ロボット５２によって未処理の基板Ｗをカセットステーション５３から取り出してスピン処理装置Ｓに供給し、回転テーブル３に保持する。回転テーブル３を毎分数十〜数百程度の低速度で回転させるとともに、処理液ノズル４０から基板Ｗの上面に向けて処理液を噴射する。それによって、基板Ｗの上面は処理液によって処理される。
【００４６】
基板Ｗの上面を処理液によって処理したならば、基板Ｗの上面に付着した処理液を除去する乾燥処理を行なう。基板Ｗを乾燥処理するには、まず回転モータ２６を作動させ、アーム体２３の水平部２５の先端に設けられたノズル体３１を図５に示すＸで示すように基板Ｗの径方向中心部分に位置させる。
【００４７】
ついで、回転テーブル３を処理液による処理時に比べて高速度である、たとえば毎分１０００回転以上で回転させる。それと同時に制御装置１４によって回転モータ２６を作動させ、アーム体２３の水平部２５を揺動させる。
【００４８】
アーム体２３の水平部２５は、図４に示すように、先端に設けられたノズル体３１が基板Ｗの径方向中心部に対応する位置から径方向周縁に対応する位置まで揺動する。この間の水平部２５の揺動角度をβとした場合、ノズル体３１が基板Ｗの中心部分から図５にＹで示す揺動角度βの約２分の１まで揺動するまでの領域（この領域を第１の領域Ｒ１ とする）では、回転モータ２６に設けられたエンコーダ２６ａからの検出信号によって制御装置１４は第１の分岐給気管３６ａに設けられた第１の開閉弁３５ａだけを開放する。それによって、基板Ｗを乾燥させるための気体はＸのノズル体３１に矢示するで示すように、第１の気体ノズル３８ａからだけ噴射される。
【００４９】
第１の気体ノズル３８ａは、基板Ｗの板面に対して傾斜角度θ１ 、つまり３つの気体ノズル３８ａ〜３８ｃのうちで最も小さな噴射角度に設定されている。気体の噴射角度が小さい程、基板Ｗの板面に付着した処理液を径方向外方に吹き飛ばす圧力が最も大きくなる。
【００５０】
そのため、基板Ｗの回転によって発生する遠心力が小さく、その遠心力だけでは基板Ｗの中心部分の処理液を十分に排除できない第１の領域Ｒ１ であっても、第１の気体ノズル３８ａから噴射される気体によって基板Ｗの中心部分に付着した処理液を確実に除去して乾燥処理することができる。
【００５１】
ノズル体３１が揺動角度βの約２分の１まで揺動し、そのことを検出したエンコーダ２６ａから制御装置１４に検出信号が入力されると、この制御装置１４は第１の開閉制御弁３５ａを閉じ、第２の開閉制御弁３５ｂを開放する。それによって、基板Ｗの板面には図５のＹのノズル体３１に矢印で示すように第２の気体ノズル３８ｂから気体が噴射されることになる。
【００５２】
第２の気体ノズル３８ｂからは、ノズル体３１が水平アーム２５の揺動角度βの約２分の１から基板Ｗの周辺部に到達するまでの範囲で気体が噴射される。この範囲を第２の領域Ｒ２ とする。
【００５３】
第２の気体ノズル３８ｂの傾斜角度θ２ は第１の気体ノズル３８ａの傾斜角度θ１ よりも大きな６０度に設定されている。そのため、第２の領域Ｒ２ において、第２の気体ノズル３８ｂから噴射される気体が基板Ｗの板面に付着した処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は、第１の領域Ｒ１ における第１の気体ノズル３８ａから噴射される気体よりも弱くなるが、第２の気体ノズル３８ｂから気体が噴射される第２の領域Ｒ２ では第１の領域Ｒ１ よりも基板Ｗの板面に付着した処理液に作用する遠心力が大きくなる。そのため、第２の領域Ｒ２ では気体の圧力と遠心力とによって第１の領域Ｒ１ とほぼ同じように基板Ｗの板面に付着した処理液を除去することができる。
【００５４】
図５にＺで示すようにノズル体３１が基板Ｗの周辺部に到達し、そのことがエンコーダ２６ａによって検出され、その検出信号が制御装置１４に入力されると、制御装置１４は第２の開閉弁３５ｂを閉じて第３の開閉弁３５ｃを開放する。それによって、基板Ｗの周辺部の領域である、第３の領域Ｒ３ では、第３の気体ノズル３８ｃから矢印で示すように気体が噴射されることになる。
【００５５】
第３の気体ノズル３８ｃからの気体の噴射角度θ３ は９０度で、３つの気体ノズルのうちで最も大きく設定されている。噴射角度が９０度であると、基板Ｗの周辺部に付着残留する処理液を径方向外方へ吹き飛ばす作用はほとんどない。しかしながら、その部分に付着した処理液が基板Ｗの回転によって受ける遠心力は最大となる。そのため、基板Ｗの第３の領域Ｒ３ は、主に遠心力によって上記第１、第２の領域Ｒ２ とほぼ同じ状態に乾燥処理されることになる。
【００５６】
つまり、第１の領域Ｒ１ と第２の領域Ｒ２ とにおいて、それぞれ第１の気体ノズル３８ａ及び第２の気体ノズル３８ｂから噴射される気体の圧力及び流量の少なくともどちらか一方を制御することで、第１乃至第３の各領域における乾燥処理状態をほぼ同じにすることが可能であるから、基板Ｗの全面をほぼ均一にむらなく乾燥処理することができる。
【００５７】
第３の領域Ｒ３ においては、第３の気体ノズル３８ｃから９０度の噴射角度で気体が噴射されるから、その気体は遠心力によって基板Ｗの周縁部から径方向外方へ飛散する処理液の勢いを低減する。そのため、第３の気体ノズル３８ｃから噴射される気体によって、基板Ｗから飛散する処理液がカップ体１の内周面に衝突するする勢いも低減される。その結果、カップ体１内でのミストの発生が抑制されるから、乾燥処理された基板Ｗにミストが付着して汚染の原因となるのを防止できる。
【００５８】
基板Ｗの処理液による処理は、その処理液の種類によって板面が親水面となったり、疎水面となることがある。疎水面の場合には、基板Ｗの板面に付着した処理液は液滴状であるから、基板Ｗを高速回転させるとともに、その板面に向けて気体を噴射することで、乾燥処理することができる。しかしながら、基板Ｗの板面が親水面の場合には、処理液はその板面に薄い膜状となって付着するため、遠心力や気体の噴射では確実に乾燥処理することができない。
【００５９】
したがって、基板Ｗの板面が処理液によって親水面に処理されている場合には、基板Ｗを回転テーブル３に保持したならば、ランプ４１を点灯させて回転テーブル３を所定の速度で回転させる。それによって、基板Ｗはランプ４１からの光によって加熱されるから、基板Ｗの親水面に付着した処理液を乾燥処理することができる。
【００６０】
基板Ｗは上下両面が親水面であったり、一方の板面だけが親水面のことがある。両面が親水面の場合には、上面はランプ４１からの熱によって直接的に加熱されるが、下面は上面からの熱伝達によって間接的に加熱される。したがって、両面が親水面であっても、ランプ４１によって乾燥処理することができる。
【００６１】
基板Ｗの一方の板面だけが親水面の場合には、親水面を下にし、疎水面を上にして回転テーブル３に供給する。なお、スピン処理装置Ｓで上面を処理液によって親水面に処理した場合には、その基板Ｗを基板搬送ロボット５２で取り出して基板反転機構５４で反転させたのち、親水面を下にしてスピン処理装置Ｓに供給することで、親水面を下にする。
【００６２】
基板Ｗが親水面を下にして回転テーブル３に供給されたならば、ランプ４１を点灯させて回転テーブル３を高速回転し、上に位置する疎水面を上述したように遠心力と揺動駆動されるノズル体３１の各気体ノズル３８ａ〜３８ｃから噴射される気体とによって乾燥処理する。
【００６３】
基板Ｗの下側となった親水面は、ランプ４１からの熱によって間接的に加熱されて乾燥処理されることになる。したがって、基板Ｗは、一方の面が疎水面で、他方の面が親水面であっても、その両面を同時に乾燥処理することができる。
【００６４】
基板Ｗの両方の面が疎水面の場合、上面は上述したように遠心力と気体とによって乾燥処理することができ、下面は遠心力とノズルヘッド１６に設けられた下部ノズル１７から噴射される気体とで乾燥処理することができる。
【００６５】
上記一実施の形態では３つの分岐給気管にそれぞれ開閉弁３５ａ〜３５ｃを設け、各ノズル３８ａ〜３８ｃへの気体の供給を制御したが、開閉弁に代えて流量制御弁を設けることで、複数のノズル３８ａ〜３８ｃから噴射される気体の流量を制御したり、圧力制御弁を設けることで、圧力を制御するようにしてもよい。
【００６６】
図６（ａ），（ｂ）はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態は水平アーム２５の先端にノズル体３１Ａの本体部３２Ａが回転モータなどの回転アクチュエータ６１によって回転角度の制御可能に設けられている。上記本体部３２Ａにはノズル６２が１つだけ設けられている。このノズル６２は上記ノズル体３１Ａを回転アクチュエータ６１によって回転することで、任意の角度に位置決めできるようになっている。
【００６７】
したがって、このような構成によれば、基板Ｗを乾燥処理する際に、水平アーム２５を揺動させるとともに、その揺動角度に応じてノズル６２の基板Ｗの板面に対する噴射角度が次第に大きくなるよう、ノズル体３１Ａの本体部３２Ａを回転アクチュエータ６１によって回転させれば、ノズル体３１Ａが基板Ｗの径方向外方へゆくにつれてノズル６２からの気体の噴射角度を大きくすることができる。
【００６８】
上記ノズル６２の噴射角度は連続的に変化させることができる。そのため、ノズル６２からの気体が基板Ｗに作用する圧力を、基板Ｗに残留する処理液に作用する遠心力の変化に応じて連続的に円滑に変化させることが可能となる。
【００６９】
上記各実施の形態において、ノズルから噴射される気体を所定温度に加熱しておけば、その気体によって基板をより一層効率よく、しかも確実に乾燥処理することが可能となる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、回転駆動される基板の板面に気体を噴射して乾燥処理する場合、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて基板の板面に対する気体の噴射角度を大きくするようにした。
【００７１】
そのため、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて、基板に付着した処理液に対して作用する遠心力が大きくなっても、気体によって処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は弱くなるから、基板を径方向全長、つまり板面全体にわたってほぼ均一に乾燥処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るスピン処理装置の概略的構成図。
【図２】ノズル体を拡大した断面図。
【図３】スピン処理装置、基板搬送ロボット、基板反転機構及びカセットステーションの配置状態を示す説明図。
【図４】水平アームに設けられたノズル体の揺動範囲の説明図。
【図５】ノズル体の揺動と気体の噴射角度との関係を示した説明図。
【図６】（ａ）はこの発明の他の実施の形態を示す水平アームの先端部分の側面図、（ｂ）は水平アームの先端に設けられたノズル体の正面図。
【符号の説明】
３…回転テーブル、２３…アーム体、３２…ノズル本体、３５ａ〜３５ｃ…開閉弁（噴射制御手段）、３８ａ〜３８ｃ…ノズル。
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を処理液で処理してから乾燥処理する基板の処理装置及び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パターンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスでは、上記基板に対して成膜処理と洗浄処理とが繰り返し行われる。
【０００３】
上記基板の洗浄処理および洗浄処理後の乾燥処理を行なうためにはスピン処理装置が用いられる。このスピン処理装置は処理槽を有し、この処理槽内にはカップ体が設けられている。このカップ体内には回転駆動される回転テーブルが設けられている。この回転テーブルには保持機構が設けられ、この保持機構によって基板が着脱可能な状態でほぼ水平に保持される。
【０００４】
この保持機構によって回転テーブルに保持された基板は、回転テーブルとともに回転駆動される。そして、回転駆動される基板に処理液を供給することで、この基板を処理し、ついで回転テーブルを処理液による処理時に比べて高速回転させることで、基板に付着した処理液を遠心力で除去して乾燥処理するようにしている。
【０００５】
基板を乾燥処理する際、基板の板面に不活性ガス（窒素やアルゴンなど）やドライ空気などの乾燥用の気体を噴射するということが行なわれている。それによって、基板の板面に付着した処理液に作用する遠心力が、基板の回転中心からの距離に応じて異なっても、上記気体の作用によって板面全体を乾燥処理できるようにしている。
【０００６】
従来、基板の板面に気体を噴射させる場合、技術文献１に開示されているように、アーム体を基板の径方向に沿って揺動可能に設け、このアーム体の先端部に乾燥用の気体を基板の板面に向けて噴射するノズル体を設ける。そして、上記ノズル体から気体を噴射させながら上記アーム体を基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動させることで、基板の板面を全体にわたって乾燥処理するということが行なわれていた。
【０００７】
【技術文献１】
特開平１１−２３３４８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アーム体を揺動させながらノズル体から気体を噴射させて基板の板面を乾燥処理する場合、基板の板面に付着残留した処理液に作用する遠心力は、基板の径方向外方へゆくにつれて大きくなる。しかしながら、ノズル体から噴射される気体は一定の圧力で基板の板面に向かって噴射される。
【０００９】
そのため、基板の径方向中心部では遠心力がほとんど発生しないため、ノズル体から噴射される気体の圧力によって乾燥処理が行われるが、径方向周辺部へゆくにつれて遠心力が大きくなるから、その遠心力と気体の圧力とによって乾燥処理が行なわれることになる。
【００１０】
そのため、基板は径方向中心部分よりも周辺部分の方が乾燥処理の度合が高くなるから、乾燥処理を板面全体にわたって均一に行なえず、乾燥むらが生じるということがある。
【００１１】
基板の周辺部に付着した処理液には、基板の回転に伴う大きな遠心力と気体の圧力とが作用するから、基板の周辺部に付着した処理液は基板の周縁部から径方向外方へ勢いよく飛散することになる。そのため、基板から飛散した処理液は回転テーブルが収容されたカップ体の内周面に強く衝突して反射することになるから、反射した処理液がミスト状となって乾燥処理された基板に付着し、汚染の原因になることがある。
【００１２】
この発明は、基板を回転させながら板面に気体を噴射して乾燥処理する際、基板の径方向中心部分と周辺部分とをむらなくほぼ均一に乾燥処理することができるようにした基板の処理装置及び処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアーム体の揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、本体部と、この本体部に上記基板の板面に対して異なる噴射角度で設けられた複数のノズルと、上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置に応じて上記乾燥用の気体を複数のノズルのうちの所定の噴射角度のノズルから噴射させる噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させることを特徴とする基板の処理装置にある。
【００１４】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアームの揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、１つのノズルを有するとともに上記アーム体の先端部に回転駆動可能に設けられた本体部を有し、
上記本体部は上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度が大きくなるよう上記基板の板面に対する上記ノズルからの気体の噴射角度が制御されることを特徴とする基板の処理装置にある。
【００１７】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
上記基板の板面に対して異なる角度で乾燥用の気体を噴射させる複数のノズルが設けられた本体部を有し、この本体部を揺動駆動されるアーム体によって上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させる工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。
【００１８】
この発明は、処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
揺動駆動されるアーム体の先端部に１つのノズルを有する本体部が回転駆動可能に設けられ上記アーム体を揺動駆動して上記本体部を上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動角度が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて上記ノズルから噴射される気体の噴射角度が大きくなるよう上記本体部の回転角度を制御する工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。
【００１９】
この発明によれば、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて、基板に付着した処理液に対して作用する遠心力が大きくなるが、気体によって処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は弱くなるから、基板を径方向全長、つまり板面全体にわたってほぼ均一に乾燥処理することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１はこの発明の一実施の形態に係るスピン処理装置Ｓを示し、このスピン処理装置Ｓは図示しない処理槽に収容されたカップ体１を備えている。このカップ体１の底部には複数の排出管２が周方向に所定間隔で接続されている。各排出管２は図示しない排気ポンプに連通している。
【００２２】
なお、上記カップ体１は下カップ１ａと上カップ１ｂとを有し、上カップ１ｂは図示しないシリンダなどの駆動機構によって上下方向に駆動可能になっている。
【００２３】
上記カップ体１内には回転テーブル３が設けられている。この回転テーブル３の上面の周辺部には周方向に所定間隔で複数の支持部材４が回動可能に設けられている。各支持部材４の上端面には係止ピン５が支持部材４の回転中心から偏心した位置に設けられ、回転中心には支持ピン６が設けられている。
【００２４】
上記回転テーブル３には半導体ウエハなどの基板Ｗが供給される。つまり、基板Ｗは、周縁部の下面が上記支持ピン６上に供給される。その状態で上記支持部材４を回転すると、上記係止ピン５が偏心回転するから、基板Ｗの周縁部が上記係止ピン５によって保持される。
【００２５】
上記回転テーブル３は制御モータ１１によって回転駆動される。この制御モータ１１は、筒状の固定子１２内に同じく筒状の回転子１３が回転可能に挿入されてなり、この回転子１３に上記回転テーブル３が動力伝達部材１３ａを介して連結されている。
【００２６】
上記制御モータ１１は制御装置１４によって回転が制御される。それによって、上記回転テーブル３は上記制御装置１４により所定の回転数で回転させることができる。
【００２７】
上記回転子１３内には筒状の固定軸１５が挿通されている。この固定軸１５の上端には上記回転テーブル３の上面側に位置するノズルヘッド１６が設けられている。つまり、ノズルヘッド１６は回転テーブル３と一緒に回転しない状態で設けられている。このノズルヘッド１６には処理液及び気体を噴射する下部ノズル体１７，１８が設けられている。
【００２８】
それによって、上記下部ノズル体１７，１８から回転テーブル３に保持された基板Ｗの下面の中央部分に向けて処理液や気体を選択的に噴射することができるようになっている。つまり、基板Ｗは下面の洗浄及び乾燥処理を行なうことができるようになっている。
【００２９】
上記回転テーブル３の上面側は乱流防止カバー１９によって覆われている。この乱流防止カバー１９は回転テーブル３に保持された基板Ｗの下面側に乱流が発生するのを防止するようになっており、その中央部分には上記各ノズル１７，１８から基板Ｗの下面に処理液や気体を噴射可能とする透孔２０が開口形成されている。
【００３０】
上記カップ体１の側方にはアーム体２３が設けられている。このアーム体２３は垂直部２４と、この垂直部２４の上端に基端部が連結された水平部２５とを有する。上記垂直部２４の下端は回転モータ２６に連結されている。回転モータ２６はアーム体２３の水平部２５を所定の範囲の角度で揺動駆動するようになっている。
【００３１】
上記回転モータ２６は図示しないリニアガイドによって上下方向にスライド可能に設けられた可動板２７に取り付けられている。この可動板２７は上下駆動シリンダ２８によって上下方向に駆動されるようになっている。
【００３２】
上記アーム体２３の水平部２５の先端部には、上記基板Ｗの上面に処理液を噴射するノズル体３１が設けられている。このノズル体３１は図２に示すように円柱状の大径部３２ａと小径部３２ｂとから形成された本体部３２を有する。上記大径部３２ａは上記水平部２５の先端部に取り付けられ、上記小径部３２ｂは下端面が上記回転テーブル３に保持された基板Ｗの上面に対向するようになっている。
【００３３】
上記本体部３２には、後端を上記大径部３２ａの側面に開口させ、先端を上記小径部３２ｂの下端面に開口させた第１乃至第３の給気路３４ａ〜３４ｃが形成されている。
【００３４】
各給気路３４ａ〜３４ｃの後端にはそれぞれ電動式の第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃが設けられた第１乃至第３の分岐給気管３６ａ〜３６ｃが接続されている。各分岐給気管３６ａ〜３６ｃは給気本管３７に接続されている。この給気本管３７は窒素ガスなどの不活性ガス或いはドライ空気などの乾燥用の気体を供給する供給源（図示せず）に連通している。上記開閉弁３５ａ〜３５ｃは上記制御装置１４によって開閉制御される。なお、上記開閉弁３５ａ〜３５ｃと上記制御装置１４はこの発明の噴射制御手段を構成している。
【００３５】
各給気路３４ａ〜３４ｃの先端にはそれぞれ第１乃至第３の気体ノズル３８ａ〜３８ｃが設けられている。それによって、上記給気本管３７から給気路３４ａ〜３４ｃに供給された乾燥用の気体は、第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃを選択的に開放することで、その開放された開閉弁に対応する給気路３４ａ〜３４ｃに設けられたノズルから基板Ｗに向けて噴射される。
【００３６】
第１乃至第３の気体ノズル３８ａ〜３８ｃは、気体を基板Ｗの板面に対して異なる角度で噴射するようになっている。つまり、第１の気体ノズル３８ａの基板Ｗの板面に対する噴射角度をθ１ 、第２の気体ノズル３８ｂの噴射角度をθ２ 、第３の気体ノズル３８ｃの噴射角度をθ３ とすると、θ１ ＜θ２ ＜θ３ となっている。つまり、噴射角度が順次大きくなっている。この実施の形態では、θ１ は３０度、θ２ は６０度、θ３ は９０度に設定されている。
【００３７】
上記制御装置１４は、上記回転モータ２６によって揺動駆動される上記アーム体３２の水平部２５の揺動角度を制御する。すなわち、制御装置１４は、図４に示すように水平部２５の先端に設けられたノズル体３１が回転テーブル３に保持された基板Ｗの径方向中心部分から径方向周縁から外れる位置の間で揺動するよう、その揺動角度を制御する。
【００３８】
なお、水平部２５の揺動角度はβで、図４に鎖線で示すように水平部２５が基板Ｗの径方向外周から外れた位置は待機位置である。
【００３９】
上記回転モータ２６にはエンコーダ２６ａ（図１に示す）が設けられている。このエンコーダの検出信号は上記制御装置１４に入力される。制御装置１４はエンコーダからの入力、つまりアーム体２の水平部２５の揺動角度に応じて後述するように第１乃至第３の開閉弁３５ａ〜３５ｃのうちの１つを開放する。それによって、３つの気体ノズル３８ａ〜３８ｃのうちの１つから乾燥用の気体が基板Ｗの板面に向けて噴射されるようになっている。
【００４０】
上記上カップ１ｂの周壁上端には、回転テーブル３に保持された基板Ｗを洗浄処理するための純水や薬液などの処理液を噴射する処理液ノズル４０が設けられている。したがって、上記回転テーブル３によって回転駆動される基板Ｗの板面に処理液ノズル４０から処理液を噴射することで、この基板Ｗの板面を処理することができる。
【００４１】
上記カップ体３の上方には熱源としてのランプ４１が配設されている。このランプ４１はたとえば赤外線ランプやハロゲンランプなどが用いられていて、回転テーブル３に保持された基板Ｗ全体をほぼ均一に加熱することができるようになっている。ランプ４１は上記制御装置１４によって点灯が制御される。
【００４２】
図３に示すように上記スピン処理装置Ｓが配設されたチャンバの側方には、シャッタ５１を介して搬送ロボット５２が配置されている。この搬送ロボット５２は未処理の基板Ｗをカセットステーション５３から取り出して上記スピン処理装置Ｓや基板反転装置５４に供給できるようになっている。さらに、スピン処理装置Ｓで一方の板面が処理された基板Ｗを取り出して上記基板反転装置５４に供給することもできるようになっている。
【００４３】
上記基板反転装置５４では基板Ｗの上下面を反転する。それによって、上記基板搬送ロボット５２は上下面が反転された基板Ｗを上記スピン処理装置Ｓに供給することができる。
【００４４】
つぎに、上記構成のスピン処理装置Ｓによって基板Ｗを処理液によって処理してから乾燥処理する場合の作用を説明する。
【００４５】
基板搬送用ロボット５２によって未処理の基板Ｗをカセットステーション５３から取り出してスピン処理装置Ｓに供給し、回転テーブル３に保持する。回転テーブル３を毎分数十〜数百程度の低速度で回転させるとともに、処理液ノズル４０から基板Ｗの上面に向けて処理液を噴射する。それによって、基板Ｗの上面は処理液によって処理される。
【００４６】
基板Ｗの上面を処理液によって処理したならば、基板Ｗの上面に付着した処理液を除去する乾燥処理を行なう。基板Ｗを乾燥処理するには、まず回転モータ２６を作動させ、アーム体２３の水平部２５の先端に設けられたノズル体３１を図５に示すＸで示すように基板Ｗの径方向中心部分に位置させる。
【００４７】
ついで、回転テーブル３を処理液による処理時に比べて高速度である、たとえば毎分１０００回転以上で回転させる。それと同時に制御装置１４によって回転モータ２６を作動させ、アーム体２３の水平部２５を揺動させる。
【００４８】
アーム体２３の水平部２５は、図４に示すように、先端に設けられたノズル体３１が基板Ｗの径方向中心部に対応する位置から径方向周縁に対応する位置まで揺動する。この間の水平部２５の揺動角度をβとした場合、ノズル体３１が基板Ｗの中心部分から図５にＹで示す揺動角度βの約２分の１まで揺動するまでの領域（この領域を第１の領域Ｒ１ とする）では、回転モータ２６に設けられたエンコーダ２６ａからの検出信号によって制御装置１４は第１の分岐給気管３６ａに設けられた第１の開閉弁３５ａだけを開放する。それによって、基板Ｗを乾燥させるための気体はＸのノズル体３１に矢示するで示すように、第１の気体ノズル３８ａからだけ噴射される。
【００４９】
第１の気体ノズル３８ａは、基板Ｗの板面に対して傾斜角度θ１ 、つまり３つの気体ノズル３８ａ〜３８ｃのうちで最も小さな噴射角度に設定されている。気体の噴射角度が小さい程、基板Ｗの板面に付着した処理液を径方向外方に吹き飛ばす圧力が最も大きくなる。
【００５０】
そのため、基板Ｗの回転によって発生する遠心力が小さく、その遠心力だけでは基板Ｗの中心部分の処理液を十分に排除できない第１の領域Ｒ１ であっても、第１の気体ノズル３８ａから噴射される気体によって基板Ｗの中心部分に付着した処理液を確実に除去して乾燥処理することができる。
【００５１】
ノズル体３１が揺動角度βの約２分の１まで揺動し、そのことを検出したエンコーダ２６ａから制御装置１４に検出信号が入力されると、この制御装置１４は第１の開閉制御弁３５ａを閉じ、第２の開閉制御弁３５ｂを開放する。それによって、基板Ｗの板面には図５のＹのノズル体３１に矢印で示すように第２の気体ノズル３８ｂから気体が噴射されることになる。
【００５２】
第２の気体ノズル３８ｂからは、ノズル体３１が水平アーム２５の揺動角度βの約２分の１から基板Ｗの周辺部に到達するまでの範囲で気体が噴射される。この範囲を第２の領域Ｒ２ とする。
【００５３】
第２の気体ノズル３８ｂの傾斜角度θ２ は第１の気体ノズル３８ａの傾斜角度θ１ よりも大きな６０度に設定されている。そのため、第２の領域Ｒ２ において、第２の気体ノズル３８ｂから噴射される気体が基板Ｗの板面に付着した処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は、第１の領域Ｒ１ における第１の気体ノズル３８ａから噴射される気体よりも弱くなるが、第２の気体ノズル３８ｂから気体が噴射される第２の領域Ｒ２ では第１の領域Ｒ１ よりも基板Ｗの板面に付着した処理液に作用する遠心力が大きくなる。そのため、第２の領域Ｒ２ では気体の圧力と遠心力とによって第１の領域Ｒ１ とほぼ同じように基板Ｗの板面に付着した処理液を除去することができる。
【００５４】
図５にＺで示すようにノズル体３１が基板Ｗの周辺部に到達し、そのことがエンコーダ２６ａによって検出され、その検出信号が制御装置１４に入力されると、制御装置１４は第２の開閉弁３５ｂを閉じて第３の開閉弁３５ｃを開放する。それによって、基板Ｗの周辺部の領域である、第３の領域Ｒ３ では、第３の気体ノズル３８ｃから矢印で示すように気体が噴射されることになる。
【００５５】
第３の気体ノズル３８ｃからの気体の噴射角度θ３ は９０度で、３つの気体ノズルのうちで最も大きく設定されている。噴射角度が９０度であると、基板Ｗの周辺部に付着残留する処理液を径方向外方へ吹き飛ばす作用はほとんどない。しかしながら、その部分に付着した処理液が基板Ｗの回転によって受ける遠心力は最大となる。そのため、基板Ｗの第３の領域Ｒ３ は、主に遠心力によって上記第１、第２の領域Ｒ２ とほぼ同じ状態に乾燥処理されることになる。
【００５６】
つまり、第１の領域Ｒ１ と第２の領域Ｒ２ とにおいて、それぞれ第１の気体ノズル３８ａ及び第２の気体ノズル３８ｂから噴射される気体の圧力及び流量の少なくともどちらか一方を制御することで、第１乃至第３の各領域における乾燥処理状態をほぼ同じにすることが可能であるから、基板Ｗの全面をほぼ均一にむらなく乾燥処理することができる。
【００５７】
第３の領域Ｒ３ においては、第３の気体ノズル３８ｃから９０度の噴射角度で気体が噴射されるから、その気体は遠心力によって基板Ｗの周縁部から径方向外方へ飛散する処理液の勢いを低減する。そのため、第３の気体ノズル３８ｃから噴射される気体によって、基板Ｗから飛散する処理液がカップ体１の内周面に衝突するする勢いも低減される。その結果、カップ体１内でのミストの発生が抑制されるから、乾燥処理された基板Ｗにミストが付着して汚染の原因となるのを防止できる。
【００５８】
基板Ｗの処理液による処理は、その処理液の種類によって板面が親水面となったり、疎水面となることがある。疎水面の場合には、基板Ｗの板面に付着した処理液は液滴状であるから、基板Ｗを高速回転させるとともに、その板面に向けて気体を噴射することで、乾燥処理することができる。しかしながら、基板Ｗの板面が親水面の場合には、処理液はその板面に薄い膜状となって付着するため、遠心力や気体の噴射では確実に乾燥処理することができない。
【００５９】
したがって、基板Ｗの板面が処理液によって親水面に処理されている場合には、基板Ｗを回転テーブル３に保持したならば、ランプ４１を点灯させて回転テーブル３を所定の速度で回転させる。それによって、基板Ｗはランプ４１からの光によって加熱されるから、基板Ｗの親水面に付着した処理液を乾燥処理することができる。
【００６０】
基板Ｗは上下両面が親水面であったり、一方の板面だけが親水面のことがある。両面が親水面の場合には、上面はランプ４１からの熱によって直接的に加熱されるが、下面は上面からの熱伝達によって間接的に加熱される。したがって、両面が親水面であっても、ランプ４１によって乾燥処理することができる。
【００６１】
基板Ｗの一方の板面だけが親水面の場合には、親水面を下にし、疎水面を上にして回転テーブル３に供給する。なお、スピン処理装置Ｓで上面を処理液によって親水面に処理した場合には、その基板Ｗを基板搬送ロボット５２で取り出して基板反転機構５４で反転させたのち、親水面を下にしてスピン処理装置Ｓに供給することで、親水面を下にする。
【００６２】
基板Ｗが親水面を下にして回転テーブル３に供給されたならば、ランプ４１を点灯させて回転テーブル３を高速回転し、上に位置する疎水面を上述したように遠心力と揺動駆動されるノズル体３１の各気体ノズル３８ａ〜３８ｃから噴射される気体とによって乾燥処理する。
【００６３】
基板Ｗの下側となった親水面は、ランプ４１からの熱によって間接的に加熱されて乾燥処理されることになる。したがって、基板Ｗは、一方の面が疎水面で、他方の面が親水面であっても、その両面を同時に乾燥処理することができる。
【００６４】
基板Ｗの両方の面が疎水面の場合、上面は上述したように遠心力と気体とによって乾燥処理することができ、下面は遠心力とノズルヘッド１６に設けられた下部ノズル１７から噴射される気体とで乾燥処理することができる。
【００６５】
上記一実施の形態では３つの分岐給気管にそれぞれ開閉弁３５ａ〜３５ｃを設け、各ノズル３８ａ〜３８ｃへの気体の供給を制御したが、開閉弁に代えて流量制御弁を設けることで、複数のノズル３８ａ〜３８ｃから噴射される気体の流量を制御したり、圧力制御弁を設けることで、圧力を制御するようにしてもよい。
【００６６】
図６（ａ），（ｂ）はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態は水平アーム２５の先端にノズル体３１Ａの本体部３２Ａが回転モータなどの回転アクチュエータ６１によって回転角度の制御可能に設けられている。上記本体部３２Ａにはノズル６２が１つだけ設けられている。このノズル６２は上記ノズル体３１Ａを回転アクチュエータ６１によって回転することで、任意の角度に位置決めできるようになっている。
【００６７】
したがって、このような構成によれば、基板Ｗを乾燥処理する際に、水平アーム２５を揺動させるとともに、その揺動角度に応じてノズル６２の基板Ｗの板面に対する噴射角度が次第に大きくなるよう、ノズル体３１Ａの本体部３２Ａを回転アクチュエータ６１によって回転させれば、ノズル体３１Ａが基板Ｗの径方向外方へゆくにつれてノズル６２からの気体の噴射角度を大きくすることができる。
【００６８】
上記ノズル６２の噴射角度は連続的に変化させることができる。そのため、ノズル６２からの気体が基板Ｗに作用する圧力を、基板Ｗに残留する処理液に作用する遠心力の変化に応じて連続的に円滑に変化させることが可能となる。
【００６９】
上記各実施の形態において、ノズルから噴射される気体を所定温度に加熱しておけば、その気体によって基板をより一層効率よく、しかも確実に乾燥処理することが可能となる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、回転駆動される基板の板面に気体を噴射して乾燥処理する場合、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて基板の板面に対する気体の噴射角度を大きくするようにした。
【００７１】
そのため、基板の径方向中心部分から外方へゆくにつれて、基板に付着した処理液に対して作用する遠心力が大きくなっても、気体によって処理液を径方向外方へ吹き飛ばす力は弱くなるから、基板を径方向全長、つまり板面全体にわたってほぼ均一に乾燥処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るスピン処理装置の概略的構成図。
【図２】ノズル体を拡大した断面図。
【図３】スピン処理装置、基板搬送ロボット、基板反転機構及びカセットステーションの配置状態を示す説明図。
【図４】水平アームに設けられたノズル体の揺動範囲の説明図。
【図５】ノズル体の揺動と気体の噴射角度との関係を示した説明図。
【図６】（ａ）はこの発明の他の実施の形態を示す水平アームの先端部分の側面図、（ｂ）は水平アームの先端に設けられたノズル体の正面図。
【符号の説明】
３…回転テーブル、２３…アーム体、３２…ノズル本体、３５ａ〜３５ｃ…開閉弁（噴射制御手段）、３８ａ〜３８ｃ…ノズル。
Claims (6)
- 処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアーム体の揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、本体部と、この本体部に上記基板の板面に対して異なる噴射角度で設けられた複数のノズルと、上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置に応じて上記乾燥用の気体を複数のノズルのうちの所定の噴射角度のノズルから噴射させる噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させることを特徴とする基板の処理装置。 - 処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理装置において、
基板をほぼ水平な状態で保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルの上方で先端が上記基板の径方向中心部分から外方に向かって揺動可能に設けられたアーム体と、
このアームの揺動角度を検出するエンコーダと、
このアーム体の先端部に設けられ上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動角度に応じて上記基板の板面に対し異なる角度で乾燥用の気体を噴射する噴射手段を具備し、
上記噴射手段は、１つのノズルを有するとともに上記アーム体の先端部に回転駆動可能に設けられた本体部を有し、
上記本体部は上記エンコーダが検出する上記アーム体の揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度が大きくなるよう上記基板の板面に対する上記ノズルからの気体の噴射角度が制御されることを特徴とする基板の処理装置。 - 上記基板のどちらか一方の板面が親水性である場合、その親水性の板面を加熱して乾燥処理する熱源が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
- 処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
上記基板の板面に対して異なる角度で乾燥用の気体を噴射させる複数のノズルが設けられた本体部を有し、この本体部を揺動駆動されるアーム体によって上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動位置が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて基板の板面に対する噴射角度の大きなノズルから気体を噴射させる工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法。 - 処理液によって処理された基板を乾燥処理する処理方法において、
上記基板をほぼ水平に保持して回転させる工程と、
揺動駆動されるアーム体の先端部に１つのノズルを有する本体部が回転駆動可能に設けられ上記アーム体を揺動駆動して上記本体部を上記基板の板面の径方向中心部分から外方に向かって移動させる工程と、
上記アーム体の揺動角度を検出する工程と、
検出される上記アームの揺動角度が上記基板の中心部分から外方へ移動するにつれて上記ノズルから噴射される気体の噴射角度が大きくなるよう上記本体部の回転角度を制御する工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法。 - 上記基板の一方の板面が疎水性で、他方の板面が親水性の場合、疎水性の板面を上にして回転させ、その面に乾燥用の気体を噴射して乾燥処理すると同時に、基板を加熱して親水性の板面を乾燥処理することを特徴とする請求項４に記載の基板の処理方法。
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