JP4402226B2

JP4402226B2 - Spin processing equipment

Info

Publication number: JP4402226B2
Application number: JP33642499A
Authority: JP
Inventors: 貴弘山崎
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001156036A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を回転駆動して処理するスピン処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置や液晶表示装置の製造過程においては、基板としての半導体ウエハやガラス基板に回路パタ−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及び洗浄後の乾燥処理を行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カップ体を有し、このカップ体内には回転駆動される回転体が設けられている。この回転体には基板を支持する支持ピン及び基板の外周面に係合する係合ピンからなる支持部が設けられ、この支持部には基板が着脱可能に支持される。
【０００４】
上記支持部に支持された基板には、回路パターンが形成される表面に向けて上部処理液用ノズル体から処理液が噴射される。また、基板は表面だけでなく、裏面の清浄度が要求されることもあるので、そのような場合には基板の裏面に向けて処理液を噴射する下部処理液用ノズル体が配置される。
【０００５】
上記基板の裏面側に下部処理液用ノズル体を配置する場合、上記カップ体内に基板の裏面と対向する状態でノズルヘッドを固定的に設け、このノズルヘッドに下部処理液用ノズル体及び基板の裏面を洗浄処理した後で乾燥処理するための窒素ガスなどの気体を噴射する下部気体用ノズル体を設けるようにしている。
【０００６】
基板の乾燥時、基板の上面側は、基板を高速回転させることで十分な空気流が生じるから、その空気流によって乾燥させることができるものの、裏面側は回転体やノズルヘッドなどがあるため、上面側に比べて空気流が生じにくい。そのため、基板の裏面には上記下部気体用ノズル体によって気体を噴射することで、良好な乾燥が行えるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、下部処理液用ノズル体から噴射された処理液は、基板の裏面で反射するため、下部気体用ノズル体や下部処理液用ノズル体、さらにはノズルヘッドの表面などに付着残留することが避けられない。
【０００８】
そのような状態で、基板の上面と同時に裏面を乾燥処理するために下部気体用ノズル体から気体を噴射すると、その気体の流れによって下部処理液用ノズル体やノズルヘッドの表面に付着残留した処理液が舞い上がって基板の裏面中心部分に付着し、汚れの発生原因になるということがあった。
【０００９】
その原因を究明した結果、次のような結論を得ることができた。すなわち、図５（ｂ）に示すように、下部気体用ノズル体ａの上部外周面は通常上端に行くにつれて小径となるテーパ面ｂに形成され、さらに下部気体用ノズル体ａの上端と基板Ｗの裏面との間隔ｅは、基板Ｗを高速回転させたときにたわみが生じるから、通常２０ｍｍ程度は離すようにしている。最近では基板Ｗの大型化によって基板ｃのたわみ量が大きいため、上記間隔ｅをさらに大きくする傾向にある。
【００１０】
このような状態で基板Ｗを高速回転させるとともに下部気体用ノズル体ａから乾燥用の気体を噴射すると、ノズル体ａから噴射される気体は矢印Ｘで示すように基板Ｗの裏面に向かって上記間隔ｅを上昇してから径方向外方に向かって流れる。そのため、その気体の流れＸによってノズル体ａの周囲に矢印Ｙで示す上昇気流が生じる。
【００１１】
この上昇気流Ｙはノズル体ａのテーパ面ｂに沿って流れるから、ノズル体ａのテーパ面ｂに付着した処理液ｄが舞い上がり、基板ｃの裏面中心部分に付着することになる。そして、乾燥工程の終了間際に舞い上がった処理液ｄは乾燥されずに残留することが多いから、その処理液ｄがウオータマークなどの汚れの原因になる。
【００１２】
この発明は、下部気体用ノズル体から噴射される気体によって上昇気流が発生しにくいようにすることで、洗浄処理時に残留した処理液が乾燥処理時に基板の裏面中心部に付着すのを防止したスピン処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転駆動される基板の裏面中心部分に気体を噴射してこの基板の裏面を乾燥処理するスピン処理装置において、
カップ体と、
カップ体内に設けられ回転駆動されるとともに上記基板の周辺部を着脱可能に支持する第１の支持部が設けられた回転体と、
この回転体の中心部に形成された挿通孔から上端を上記回転体の上面側に突出させその突出端にノズルヘッドが設けられた挿通管と、
上記ノズルヘッドの中心に設けられ上端面が平坦面に形成されこの平坦面を上記回転体に支持される基板の裏面に近接させて配設され上記回転体に支持された基板の裏面中心部分に乾燥用の気体を噴射するガスノズル体と、
上記ノズルヘッドの上記ガスノズル体が設けられた中心よりも径方向外方に設けられ一方は上記基板の裏面中心部に向けて純水を直線状に噴射し他方は周辺部に向けて扇状に噴射する一対の純水ノズル体と、
基端が上記回転体に固着され先端が上記ノズルヘッドの中心部の上方に延出されその先端の上面に上記基板の中心部の下面を支持する第２の支持部が設けられた帯状部材と
を具備したことを特徴とするスピン処理装置にある。
【００１４】
請求項２の発明は、上記ノズル体の平坦面と基板の裏面との近接状態は、上記ノズル体から噴射する気体がほとんど上昇することなく径方向中心部から外方に向かう流れになることを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置にある。
【００１７】
この発明によれば、基板の裏面中心部分に気体を噴射するノズル体の上端面を平坦面とし、この平坦面を基板の裏面に近接させるようにしたので、ノズル体から噴射される気体はほぼ水平方向に流れ、上昇方向に流れることがほとんどないから、ノズル体の表面やその近傍に残留する処理液が舞い上がって基板の裏面中心部分に付着するのが防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１はたとえば液晶用のガラス製の基板Ｗを処理するスピン処理装置を示し、このスピン処理装置はカップ体１を備えている。このカップ体１は、上面が開放した有底状の下カップ１ａと、この下カップ１ａの上端に着脱自在に支持された上カップ１ｂと、この上カップ１ｂの内面側にねじ２によって着脱自在に取付けられた中カップ１ｃとからなる。
【００２１】
上記下カップ１ａの底部中心部には通孔３が形成されている。この通孔３には中空状の回転軸４が挿通されている。この回転軸４の上記カップ体１内に突出した上端は回転体５に取付けられている。この回転体５は、図２に示すように円盤状の基部６を有し、この基部６には周方向に９０度間隔で４本のアーム７の基端部が連結固定されている。
【００２２】
各アーム７の先端部はＬ字状に屈曲され、その屈曲部分の上面には上記基板Ｗの角部を支持する第１の支持部８が設けられている。この第１の支持部８は、基板Ｗの角部の下面を支持する第１の支持ピン９と、基板Ｗの角部の側縁に係合する第１の支持ピン９よりも背の高い一対の係合ピン１１とからなる。したがって、基板Ｗは各アーム７に形成された第１の支持部８によって回転体５に着脱可能に支持されることになる。
【００２３】
上記カップ体１の下カップ１ａの底部には複数の排出管１３が周方向に所定間隔で接続されている。これら排出管１３は図示しない吸引ポンプに接続されている。したがって、カップ体１の上方から下方に向かうクリーンルーム内の清浄空気（ダウンフロー）がカップ体１内を通って円滑に排出されるとともに、後述するように基板Ｗを処理するためにカップ体１内に噴射された処理液が排出されるようになっている。
【００２４】
上記下カップ１ａに形成された通孔３はカバー部材１４によって覆われている。このカバー部材１４は、カップ体１内で噴射された気体や液体が上記通孔３へ流入するのを阻止している。
【００２５】
上記回転軸４の下端は駆動モータ１６の回転子１６ａに連結固定されている。この回転子１６ａは中空状をなしていて、同じく中空状の固定子１６ｂの内部に回転自在に挿通されている。この固定子１６ｂの上端は取付板１７に取付けられ、下端面には回転子１６ａを回転自在な状態で上記固定子１６ｂ内部から落下しないよう支持する中空状のホルダ１８が設けられている。
【００２６】
上記回転軸４と回転子１６ａとの内部には挿通管２１が挿通されている。この挿通管２１の上端は上記回転体５の基部６に形成された通孔２２から回転体５の上面側に突出し、その突出端にはノズルヘッド２３が設けられている。
【００２７】
上記ノズルヘッド２３の中心部分には、図３に示すように周方向に９０度間隔で４つの第１の通孔２８（２つだけ図示）が穿設されている。これら第１の通孔２８の上端には、図２に示すように一対の純水ノズル体２４と一対の薬液ノズル体２５とがそれぞれ周方向に１８０度間隔で設けられている。さらに、ノズルヘッド２３の中心には第２の通孔２９が穿設され、この第２の通孔２９の上端にはガスノズル体２６が設けられている。
【００２８】
各通孔２８，２９の他端にはそれぞれチューブ２７の一端が接続されている。各チューブ２７は上記挿通管２１に挿通され、他端は上記ホルダ１８を通されて外部に導出されている。そして、上記純水ノズル体２４に接続されたチューブ２７は純水の供給源に接続され、薬液ノズル体２５に接続されたチューブ２７は薬液の供給源に接続され、ガスノズル体２６に接続されたチューブ２７はたとえば窒素などの気体の供給源に接続されている。
【００２９】
一対の純水ノズル体２４と薬液ノズル体２５のうちの一方は、上記回転体５に支持された基板Ｗの裏面中心部に向けて純水及び薬液を直線状に噴射するようになっており、他方は図２に鎖線で示すように周辺部に向けて純水及び薬液を扇状Ｘに噴射するようになっている。
【００３０】
上記ガスノズル体２６は、図３及び図５（ａ）に示すように上端面が平坦面３１に形成された円柱体３２からなり、その平坦面３１が上記第１の支持部８に支持された基板Ｗの下面に近接するよう高さ寸法に設定されている。ガスノズル体２６の平坦面３１と基板Ｗの下面との間隔Ｇは以下の理由によってできるだけ狭い方がよく、好ましくは５ｍｍ、さらに好ましくは２ｍｍ以下がよい。
【００３１】
このように、ガスノズル体２６の平坦面３１を基板Ｗの裏面に近接させることで、ガスノズル体２６から噴射される気体は、ほとんど上昇することなく基板Ｗの裏面に衝突してから径方向外方に向かう水平方向の流れになる。
【００３２】
そのため、ガスノズル体２６からの気体の噴射によってこのガスノズル体２６の周囲で上昇気流が発生するのが抑制されることになる。なお、上昇気流の発生を抑制して気体の水平方向の流れを確実に得るためには、ガスノズル体２６の直径寸法Ｄは好ましくは７ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上がよい。
【００３３】
上記回転体５の基部６の上記アーム７が連結された４個所には、それぞれクランク状に屈曲された帯状部材３５の基端が固着されている。各帯状部材３５の先端は上記ノズルヘッド２３の中心部分の上方に延出され、その上面には第２の支持部を形成する第２の支持ピン３６が立設されている。
【００３４】
上記第２の支持ピン３６は上記基板Ｗの上記ガスノズル体２６と対向する中心部分の下面を支持する。したがって、基板Ｗの中心部分が下方へ撓むのを阻止することになる。
【００３５】
このような構成のスピン処理装置において、基板Ｗをスピン処理する場合、基板Ｗを支持した回転体５を回転駆動したならば、一対の薬液ノズル体２５からたとえばフッ酸などの薬液を基板Ｗに向けて噴射する。
【００３６】
一対の薬液ノズル体２５の一方は基板Ｗの裏面中心部に向けて薬液を直線状に噴射し、他方は基板Ｗの周辺部に向けて扇状に噴射する。一方の薬液ノズル体２５から基板Ｗの裏面中心部に向けて直線状に噴射された薬液は周辺部に到達する前に勢いが弱まってほとんどが基板Ｗの裏面から滴下する。他方の薬液ノズル体２５からは薬液が基板Ｗの周辺部に向けて扇状に噴射されるから、基板Ｗの裏面全体に広く行き渡るものの、扇状に広がることで、基板Ｗの周縁から外方へ勢いよく流出するということがほとんどない。
【００３７】
そのため、基板Ｗを支持した第１の支持部８の係合ピン１１に勢いよく衝突して基板Ｗの表面方向（上方）に飛散するということもないから、カップ体１内で浮遊して基板Ｗに付着し、その表面を汚染したり、カップ体１に付着して乾燥析出し、パーティクルとなって基板Ｗに付着するなどのことが防止される。
【００３８】
しかも、基板Ｗの周縁部に到達する薬液の勢いが弱いと、その薬液が基板Ｗの周縁から表面へ回り込み、基板Ｗの上方に向かって飛散するということもないから、そのことによっても基板Ｗの表面が汚染されるのを防止することができる。
【００３９】
基板Ｗの裏面を薬液によって処理したなら、ついで一対の純水ノズル体２４から純水を基板Ｗの中心部と周辺部に向けて噴射する。
【００４０】
純水の場合も、基板Ｗの中心部に噴射される純水は直線状であるが、周辺部に噴射される純水は扇状であるから、薬液の場合と同様、基板Ｗの上方に向かって飛散したり、周縁から表面へ回り込むのが防止される。
【００４１】
基板Ｗの裏面を純水によって洗浄する、リンス処理が終了したならば、ガスノズル体２６から気体を噴射することで、この基板Ｗの裏面を乾燥処理することができる。
【００４２】
上記ガスノズル体２６は上端面が平坦面３１に形成され、その平坦面３１と基板Ｗの裏面とが近接するようその間隔Ｇを５ｍｍ以下に設定した。平坦面３１が基板Ｗの裏面に近接していると、ガスノズル体２６から噴射された気体はほとんど上昇方向へ流れることなく、直ちに基板Ｗの裏面に衝突して径方向外方、つまり水平方向に流れることになる。
【００４３】
そのため、ガスノズル体２６から噴射される気体によってこのガスノズル体２６の近傍で上昇気流が発生することがないから、ノズルヘッド２３の上面、及び各ノズル体２４，２５，２６の上面や外周面などに付着した液体がガスノズル体２６から噴射される気体の流れで舞い上がって基板Ｗの裏面の中心部分に付着するのが防止される。
【００４４】
とくに、乾燥工程の最後の時点で基板Ｗの裏面に液体が付着すると、乾燥されずに残留し、ウオータマークなどの汚れの発生原因となるが、上昇気流の発生を抑制することで、そのような汚れが発生するのを防止することができる。
【００４５】
図５（ａ）はこの発明のガスノズル体２６を用いて気体を噴射したときの気流を示すもので、同図に矢印Ｚで示すように気体の流れはガスノズル体２６から噴射されると、その径方向中心部から外方へ向かって水平に流れる。
【００４６】
そのため、従来のように基板Ｗの裏面に向かって上昇する上昇気流が発生することがないから、ノズルヘッド２３や各ノズル体２４，２５，２６の表面に付着残留した液体が舞い上がって基板Ｗに裏面に付着するのを防止できることになる。
【００４７】
基板Ｗの裏面の中心部分、つまりガスノズル体２６に対向する部分は第２の支持ピン３６によって支持されている。そのため、乾燥処理時に基板Ｗを高速度で回転させても、その基板Ｗの中心部分が下方へ撓むことがほとんどないから、ガスノズル体２６の平坦面３１を基板Ｗの裏面に近接させても、その平坦面３１に基板Ｗの裏面が接触するのを防止することができる。
【００４８】
図４はこの発明の他の実施の形態を示すノズルヘッドの変形例である。この実施の形態のノズルヘッド２３Ａは、径方向中心部に円錐部４１が形成されている。この円錐部４１の先端部にはガスノズル体２６が取付けられている。このガスノズル体２６は、上記一実施の形態と同様、上端面が平坦面３１に形成された円柱体３２からなり、上記平坦面３１が基板Ｗの裏面に近接する高さ寸法に設定されている。
【００４９】
上記ノズルヘッド２３Ａの中心部には通孔３７が穿設され、この通孔３７に上記ガスノズル体２６に形成されたガスノズル孔２６ａが連通している。さらに、ノズルヘッド２３Ａには周方向に９０度間隔でそれぞれ一対の第１の液体ノズル孔３８と第２の液体ノズル孔３９とが交互に穿設されている。なお、図５ではそれぞれ１つだけ示している。
【００５０】
第１の液体ノズル孔３８の先端は基板Ｗの中心部に向かうよう屈曲形成されて開口しており、第２の液ノズル孔３９は周辺部に向かうよう屈曲形成されて開口している。すなわち、この実施の形態では、ノズルヘッド２３Ａに純水ノズル体２４と薬液ノズル体２５とを設ける代わりに、第１、第２のノズル孔３８，３９を穿設するようにしている。
【００５１】
このような構成によれば、上記一実施の形態と同様、ガスノズル体２６から気体を噴射しても、上昇気流が発生しにくいため、ノズルヘッド２３Ａの表面やガスノズル体２６の外周面などに付着した液体が舞い上がって基板Ｗの下面中心部分に付着するのを防止できる。
【００５２】
しかも、ノズルヘッド２３Ａに円錐部４１を設けたことやノズルヘッド２３Ａにノズル孔３８，３９を穿設したことで、ガスノズル体２６の近傍に液体が付着残留しにくくなるため、外乱などの何らかの原因によって上昇気流が発生したとしても、液体が舞い上がるのを抑制することができる。
【００５３】
この発明は上記各実施の形態に限定されず種々変形可能である。たとえば基板としては液晶表示装置用の矩形状のガラス基板に限られず、半導体ウエハであってもよく、要は処理液による処理に続いて乾燥処理をする必要のある基板であれば適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、基板の裏面中心部分に気体を噴射するノズル体の上端面を平坦面とし、この平坦面を基板の裏面に近接させるようにした。
【００５５】
そのため、ノズル体から噴射される気体はほぼ水平方向に流れ、上昇方向に流れることがほとんどないから、乾燥処理時にノズル体の表面やその近傍に残留する処理液が舞い上がって基板の裏面中心部分に付着するのを防止することができる。
【００５６】
また、基板の裏面のノズル体と対向する部分の近傍を支持する第２の支持部を設けるようにした。
【００５７】
そのため、基板の中心部分の撓みが制限されるから、ノズル体の平坦面を基板の裏面中心部分に近接させて上昇気流の発生を制限するようにしても、基板が撓んでノズル体の平坦面に接触するのを防止することができ、とくに基板が大型化した場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示すスピン処理装置の概略的構成を示す断面図。
【図２】同じく回転体の平面図。
【図３】同じくノズルヘッドの部分の拡大断面図。
【図４】この発明の他の実施の形態を示すノズルヘッドの拡大断面図。
【図５】ガスノズル体から気体を噴射したときに気流の発生を説明する図で、（ａ）はこの発明のノズル体を場合の説明図、（ｂ）は従来のノズル体の場合の説明図である。
【符号の説明】
１…カップ体
５…回転体
８…第１の支持部
２４…純水ノズル体
２５…薬液ノズル体
２６…ガスノズル体
３１…平坦面
３６…第２の支持ピン（第２の支持体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spin processing apparatus for processing by rotating a substrate.
[0002]
[Prior art]
For example, in the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, there are a film forming process and a photo process for forming a circuit pattern on a semiconductor wafer or glass substrate as a substrate. In these processes, the film forming process and the cleaning process are repeatedly performed on the substrate.
[0003]
A spin processing apparatus is used to perform the cleaning process of the substrate and the drying process after cleaning. The spin processing apparatus has a cup body, and a rotating body that is rotationally driven is provided in the cup body. The rotating body is provided with a support portion including a support pin that supports the substrate and an engagement pin that engages with the outer peripheral surface of the substrate, and the substrate is detachably supported by the support portion.
[0004]
The processing liquid is sprayed from the upper processing liquid nozzle body toward the surface on which the circuit pattern is formed on the substrate supported by the support section. In addition, since the substrate may require cleanliness not only on the front surface but also on the back surface, in such a case, a lower processing liquid nozzle body that ejects the processing liquid toward the back surface of the substrate is disposed.
[0005]
When the lower processing liquid nozzle body is disposed on the back surface side of the substrate, a nozzle head is fixedly provided in the cup body so as to face the back surface of the substrate, and the lower processing liquid nozzle body and the substrate are disposed on the nozzle head. A lower gas nozzle body for injecting a gas such as nitrogen gas for drying after the back surface is cleaned is provided.
[0006]
When drying the substrate, the upper surface side of the substrate generates a sufficient air flow by rotating the substrate at a high speed, so it can be dried by the air flow, but the back side has a rotating body, nozzle head, etc. Air flow is less likely to occur compared to the top side. Therefore, good drying can be performed by injecting gas onto the back surface of the substrate by the lower gas nozzle body.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the processing liquid sprayed from the lower processing liquid nozzle body is reflected on the back surface of the substrate, it may remain attached to the lower gas nozzle body, the lower processing liquid nozzle body, the surface of the nozzle head, and the like. Inevitable.
[0008]
In such a state, when a gas is sprayed from the lower gas nozzle body to dry the upper surface and the back surface of the substrate at the same time, a process that remains on the surface of the lower processing liquid nozzle body or nozzle head due to the flow of the gas. In some cases, the liquid soars and adheres to the center of the back surface of the substrate, causing stains.
[0009]
As a result of investigating the cause, the following conclusions could be obtained. That is, as shown in FIG. 5 (b), the upper outer peripheral surface of the lower gas nozzle body a is normally formed into a tapered surface b having a diameter that decreases toward the upper end, and the upper end of the lower gas nozzle body a and the substrate W. The distance e from the back surface of the substrate is usually about 20 mm apart because deflection occurs when the substrate W is rotated at high speed. Recently, since the deflection amount of the substrate c is large due to the increase in the size of the substrate W, the interval e tends to be further increased.
[0010]
In this state, when the substrate W is rotated at a high speed and the drying gas is ejected from the lower gas nozzle body a, the gas ejected from the nozzle body a is directed toward the back surface of the substrate W as indicated by an arrow X. After increasing the distance e, it flows radially outward. For this reason, the gas flow X generates an upward air flow indicated by an arrow Y around the nozzle body a.
[0011]
Since this rising air flow Y flows along the tapered surface b of the nozzle body a, the processing liquid d adhering to the tapered surface b of the nozzle body a rises and adheres to the center of the back surface of the substrate c. Since the processing liquid d that has risen just before the end of the drying process often remains without being dried, the processing liquid d causes stains such as water marks.
[0012]
The present invention prevents the processing liquid remaining during the cleaning process from adhering to the center of the back surface of the substrate during the drying process by making it difficult for an upward air flow to be generated by the gas injected from the lower gas nozzle body. It is to provide a spin processing apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a spin processing apparatus for drying a back surface of the substrate by injecting a gas to a central portion of the back surface of the substrate that is rotationally driven.
Cup body,
A rotating body provided with a first support portion that is provided in the cup body and is rotationally driven and detachably supports the peripheral portion of the substrate;
An insertion tube in which the upper end protrudes from the insertion hole formed in the central portion of the rotating body to the upper surface side of the rotating body and a nozzle head is provided at the protruding end;
Provided in the center of the nozzle head, the upper end surface is formed as a flat surface, and this flat surface is disposed in the vicinity of the back surface of the substrate supported by the rotating body. A gas nozzle body for injecting a drying gas;
One of the nozzle heads is provided radially outward from the center where the gas nozzle body is provided, one of which sprays pure water linearly toward the center of the back surface of the substrate and the other sprays fan-shaped toward the periphery. A pair of pure water nozzle bodies,
A belt-like member having a base end fixed to the rotating body, a tip extending above the central portion of the nozzle head, and a second support portion supporting the lower surface of the central portion of the substrate on the top surface of the tip; A spin processing apparatus comprising:
[0014]
According to a second aspect of the present invention, the proximity state between the flat surface of the nozzle body and the back surface of the substrate is such that the gas ejected from the nozzle body flows outward from the central portion in the radial direction with almost no increase. The spin processing apparatus according to claim 1, characterized in that:
[0017]
According to the present invention , since the upper end surface of the nozzle body for injecting gas to the center of the back surface of the substrate is a flat surface and the flat surface is brought close to the back surface of the substrate, the gas injected from the nozzle body is almost Since the liquid flows in the horizontal direction and hardly flows in the upward direction, the processing liquid remaining on the surface of the nozzle body or in the vicinity thereof is prevented from rising and adhering to the center of the back surface of the substrate.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a spin processing apparatus for processing a glass substrate W for liquid crystal, for example, and this spin processing apparatus includes a cup body 1. The cup body 1 has a bottomed bottom cup 1a having an open upper surface, an upper cup 1b detachably supported on the upper end of the lower cup 1a, and a screw 2 on the inner surface side of the upper cup 1b. And a middle cup 1c attached to the head.
[0021]
A through hole 3 is formed at the center of the bottom of the lower cup 1a. A hollow rotating shaft 4 is inserted into the through hole 3. The upper end of the rotating shaft 4 protruding into the cup body 1 is attached to the rotating body 5. As shown in FIG. 2, the rotating body 5 has a disk-like base portion 6, and the base end portions of the four arms 7 are connected and fixed to the base portion 6 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction.
[0022]
A tip portion of each arm 7 is bent in an L shape, and a first support portion 8 that supports a corner portion of the substrate W is provided on an upper surface of the bent portion. The first support portion 8 is taller than the first support pins 9 that support the lower surfaces of the corner portions of the substrate W and the first support pins 9 that engage with the side edges of the corner portions of the substrate W. It consists of a pair of engaging pins 11. Accordingly, the substrate W is detachably supported on the rotating body 5 by the first support portion 8 formed on each arm 7.
[0023]
A plurality of discharge pipes 13 are connected to the bottom of the lower cup 1a of the cup body 1 at predetermined intervals in the circumferential direction. These discharge pipes 13 are connected to a suction pump (not shown). Therefore, clean air (down flow) in the clean room heading downward from above the cup body 1 is smoothly discharged through the cup body 1 and the inside of the cup body 1 for processing the substrate W as described later. The treatment liquid sprayed on the nozzle is discharged.
[0024]
The through hole 3 formed in the lower cup 1 a is covered with a cover member 14. The cover member 14 prevents the gas or liquid injected in the cup body 1 from flowing into the through hole 3.
[0025]
The lower end of the rotating shaft 4 is connected and fixed to the rotor 16 a of the drive motor 16. The rotor 16a has a hollow shape, and is rotatably inserted into a hollow stator 16b. The upper end of the stator 16b is attached to a mounting plate 17, and a hollow holder 18 is provided on the lower end surface for supporting the rotor 16a so as not to fall from the stator 16b in a rotatable state.
[0026]
An insertion tube 21 is inserted into the rotary shaft 4 and the rotor 16a. The upper end of the insertion tube 21 protrudes from the through hole 22 formed in the base 6 of the rotating body 5 to the upper surface side of the rotating body 5, and a nozzle head 23 is provided at the protruding end.
[0027]
As shown in FIG. 3, four first through holes 28 (only two are shown) are formed in the central portion of the nozzle head 23 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction. As shown in FIG. 2, a pair of pure water nozzle bodies 24 and a pair of chemical liquid nozzle bodies 25 are provided at the upper ends of the first through holes 28 at intervals of 180 degrees in the circumferential direction. Further, a second through hole 29 is formed in the center of the nozzle head 23, and a gas nozzle body 26 is provided at the upper end of the second through hole 29.
[0028]
One end of a tube 27 is connected to the other end of each through hole 28, 29. Each tube 27 is inserted into the insertion tube 21, and the other end is led out through the holder 18 . The tube 27 connected to the pure water nozzle body 24 is connected to a pure water supply source, and the tube 27 connected to the chemical liquid nozzle body 25 is connected to a chemical liquid supply source and connected to the gas nozzle body 26. The tube 27 is connected to a gas supply source such as nitrogen.
[0029]
One of the pair of pure water nozzle body 24 and chemical liquid nozzle body 25 is configured to linearly inject pure water and chemical liquid toward the center of the back surface of the substrate W supported by the rotating body 5. On the other hand, pure water and a chemical solution are sprayed in a fan shape X toward the periphery as shown by a chain line in FIG.
[0030]
As shown in FIGS. 3 and 5A, the gas nozzle body 26 includes a cylindrical body 32 having an upper end surface formed on a flat surface 31, and the flat surface 31 is supported by the first support portion 8. The height dimension is set so as to be close to the lower surface of the substrate W. The gap G between the flat surface 31 of the gas nozzle body 26 and the lower surface of the substrate W is preferably as narrow as possible for the following reasons, preferably 5 mm, more preferably 2 mm or less.
[0031]
As described above, the flat surface 31 of the gas nozzle body 26 is brought close to the back surface of the substrate W, so that the gas injected from the gas nozzle body 26 collides with the back surface of the substrate W without almost rising, and then radially outwards. It becomes a horizontal flow toward
[0032]
Therefore, it is possible to suppress the upward airflow from being generated around the gas nozzle body 26 due to the gas injection from the gas nozzle body 26. In addition, in order to suppress generation | occurrence | production of an updraft and to obtain the flow of the gas in the horizontal direction reliably, the diameter dimension D of the gas nozzle body 26 is preferably 7 mm or more, more preferably 10 mm or more.
[0033]
The base ends of the belt-like members 35 bent in a crank shape are fixed to the four locations where the arm 7 of the base 6 of the rotating body 5 is connected. The front end of each belt-like member 35 extends above the central portion of the nozzle head 23, and a second support pin 36 that forms a second support portion is erected on the upper surface thereof.
[0034]
The second support pin 36 supports the lower surface of the central portion of the substrate W facing the gas nozzle body 26. Therefore, the central portion of the substrate W is prevented from bending downward.
[0035]
In the spin processing apparatus configured as described above, when the substrate W is subjected to the spin processing, if the rotating body 5 supporting the substrate W is rotationally driven, a chemical solution such as hydrofluoric acid is applied to the substrate W from the pair of chemical solution nozzle bodies 25. Inject towards.
[0036]
One of the pair of chemical liquid nozzle bodies 25 sprays the chemical liquid linearly toward the center of the back surface of the substrate W, and the other sprays fan-shaped toward the peripheral portion of the substrate W. The chemical liquid sprayed linearly from one chemical liquid nozzle body 25 toward the center of the back surface of the substrate W is weakened before reaching the peripheral portion, and almost drops from the back surface of the substrate W. Since the chemical liquid is sprayed in a fan shape from the other chemical liquid nozzle body 25 toward the peripheral portion of the substrate W, it spreads over the entire back surface of the substrate W, but spreads in a fan shape so that it vigorously moves outward from the periphery of the substrate W. There is almost no outflow.
[0037]
Therefore, it does not collide with the engaging pin 11 of the first support portion 8 that supports the substrate W and scatters in the surface direction (upward) of the substrate W. It is prevented that it adheres to W, contaminates the surface thereof, adheres to the cup body 1 and is dried and deposited, and becomes particles and adheres to the substrate W.
[0038]
In addition, if the momentum of the chemical solution that reaches the peripheral portion of the substrate W is weak, the chemical solution does not circulate from the peripheral edge of the substrate W to the surface, and does not scatter toward the upper side of the substrate W. It is possible to prevent contamination of the surface.
[0039]
If the back surface of the substrate W has been treated with the chemical solution, then pure water is jetted from the pair of pure water nozzle bodies 24 toward the central portion and the peripheral portion of the substrate W.
[0040]
Also in the case of pure water, the pure water sprayed to the central part of the substrate W is linear, but the pure water sprayed to the peripheral part is fan-shaped, and therefore, as in the case of the chemical solution, the pure water is directed upward. It is prevented from scattering and wrapping around from the periphery to the surface.
[0041]
When the rinsing process for cleaning the back surface of the substrate W with pure water is completed, the back surface of the substrate W can be dried by injecting gas from the gas nozzle body 26.
[0042]
The gas nozzle body 26 has an upper end surface formed on the flat surface 31, and the gap G is set to 5 mm or less so that the flat surface 31 and the back surface of the substrate W are close to each other. When the flat surface 31 is close to the back surface of the substrate W, the gas jetted from the gas nozzle body 26 hardly collides with the rising direction, and immediately collides with the back surface of the substrate W to be radially outward, that is, horizontally. Will flow.
[0043]
For this reason, the gas jetted from the gas nozzle body 26 does not generate an updraft in the vicinity of the gas nozzle body 26. The attached liquid is prevented from rising and adhering to the central portion of the back surface of the substrate W due to the flow of gas ejected from the gas nozzle body 26.
[0044]
In particular, if the liquid adheres to the back surface of the substrate W at the end of the drying process, it remains without being dried, and causes the generation of dirt such as a water mark. Can be prevented from occurring.
[0045]
FIG. 5A shows an air flow when gas is injected using the gas nozzle body 26 of the present invention. When the gas flow is injected from the gas nozzle body 26 as indicated by an arrow Z in FIG. It flows horizontally from the radial center to the outside.
[0046]
Therefore, ascending airflow that rises toward the back surface of the substrate W is not generated unlike the conventional case, so that the liquid remaining on the surfaces of the nozzle head 23 and the nozzle bodies 24, 25, 26 rises to the substrate W. It is possible to prevent adhesion to the back surface.
[0047]
The central portion of the back surface of the substrate W, that is, the portion facing the gas nozzle body 26 is supported by the second support pins 36. Therefore, even if the substrate W is rotated at a high speed during the drying process, the central portion of the substrate W hardly bends downward, so that the flat surface 31 of the gas nozzle body 26 may be brought close to the back surface of the substrate W. It is possible to prevent the back surface of the substrate W from contacting the flat surface 31.
[0048]
FIG. 4 is a modified example of a nozzle head showing another embodiment of the present invention. In the nozzle head 23A of this embodiment, a conical portion 41 is formed in the central portion in the radial direction. A gas nozzle body 26 is attached to the tip of the conical portion 41. The gas nozzle body 26 includes a cylindrical body 32 having an upper end surface formed on a flat surface 31 as in the above-described embodiment, and the flat surface 31 is set to a height dimension close to the back surface of the substrate W. .
[0049]
A through hole 37 is formed in the center of the nozzle head 23A, and a gas nozzle hole 26a formed in the gas nozzle body 26 communicates with the through hole 37. Further, a pair of first liquid nozzle holes 38 and second liquid nozzle holes 39 are alternately formed in the nozzle head 23A at intervals of 90 degrees in the circumferential direction. FIG. 5 shows only one of each.
[0050]
The tip of the first liquid nozzle hole 38 is bent and opened toward the center of the substrate W, and the second liquid nozzle hole 39 is bent and opened toward the periphery. That is, in this embodiment, instead of providing the pure water nozzle body 24 and the chemical liquid nozzle body 25 in the nozzle head 23A, the first and second nozzle holes 38 and 39 are formed.
[0051]
According to such a configuration, as in the case of the above-described embodiment, even if gas is injected from the gas nozzle body 26, an upward airflow is not easily generated, so that it adheres to the surface of the nozzle head 23A or the outer peripheral surface of the gas nozzle body 26, It is possible to prevent the liquid from rising and adhering to the central portion of the lower surface of the substrate W.
[0052]
In addition, since the conical portion 41 is provided in the nozzle head 23A and the nozzle holes 38 and 39 are provided in the nozzle head 23A, it is difficult for liquid to adhere to and remain in the vicinity of the gas nozzle body 26. Even if an ascending airflow is generated, the liquid can be prevented from rising.
[0053]
The present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified. For example, the substrate is not limited to a rectangular glass substrate for a liquid crystal display device, and may be a semiconductor wafer. In short, any substrate that needs to be dried after the treatment with the treatment liquid can be applied. it can.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention , the upper end surface of the nozzle body for injecting gas to the center of the back surface of the substrate is a flat surface, and this flat surface is brought close to the back surface of the substrate.
[0055]
For this reason, the gas injected from the nozzle body flows in a substantially horizontal direction and hardly flows in the upward direction, so that the treatment liquid remaining on the surface of the nozzle body or in the vicinity thereof during the drying process rises to the center of the back surface of the substrate. Adhesion can be prevented.
[0056]
In addition, a second support portion is provided that supports the vicinity of the portion facing the nozzle body on the back surface of the substrate.
[0057]
For this reason, since the deflection of the central portion of the substrate is limited, even if the flat surface of the nozzle body is brought close to the central portion of the back surface of the substrate to restrict the generation of upward airflow, the substrate is bent and the flat surface of the nozzle body This is particularly effective when the substrate is enlarged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a spin processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the rotating body.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a nozzle head portion.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a nozzle head showing another embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the generation of an air flow when gas is injected from a gas nozzle body. FIG. 5A is an explanatory diagram for the nozzle body of the present invention, and FIG. 5B is an explanatory diagram for a conventional nozzle body. It is.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cup body 5 ... Rotating body 8 ... 1st support part 24 ... Pure water nozzle body 25 ... Chemical solution nozzle body 26 ... Gas nozzle body 31 ... Flat surface 36 ... 2nd support pin (2nd support body)

Claims

In a spin processing apparatus for drying the back surface of the substrate by injecting gas onto the central portion of the back surface of the substrate that is rotationally driven,
Cup body,
A rotating body provided with a first support portion that is provided in the cup body and is rotationally driven and detachably supports the peripheral portion of the substrate;
An insertion tube in which the upper end protrudes from the insertion hole formed in the central portion of the rotating body to the upper surface side of the rotating body and a nozzle head is provided at the protruding end;
Provided in the center of the nozzle head, the upper end surface is formed into a flat surface, and this flat surface is disposed in the vicinity of the back surface of the substrate supported by the rotating body. A gas nozzle body for injecting a drying gas;
One of the nozzle heads is provided radially outward from the center where the gas nozzle body is provided, one of which sprays pure water linearly toward the center of the back surface of the substrate and the other sprays fan-shaped toward the periphery. A pair of pure water nozzle bodies,
A belt-like member having a base end fixed to the rotating body, a tip extending above the central portion of the nozzle head, and a second support portion supporting the lower surface of the central portion of the substrate on the top surface of the tip; A spin processing apparatus comprising:

The proximity state between the flat surface of the gas nozzle body and the back surface of the substrate is an interval in which the gas jetted from the nozzle body is an outward flow from the central portion in the radial direction with almost no increase. Item 4. The spin processing apparatus according to Item 1.

One of the nozzle heads ejects the chemical solution in a straight line toward the center of the back surface of the substrate, and the other in a fan shape toward the peripheral part, radially outward from the center of the nozzle head where the gas nozzle body is provided. The spin processing apparatus according to claim 1, wherein a pair of chemical solution nozzle bodies is provided.