JP4832176B2 - Liquid processing apparatus and liquid processing method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を行う液処理装置および液処理方法に関する。 The present invention relates to a liquid processing apparatus and a liquid processing method for performing predetermined liquid processing on a substrate such as a semiconductor wafer.
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー(FPD)の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。 In a semiconductor device manufacturing process and a flat panel display (FPD) manufacturing process, a process of supplying a processing liquid to a semiconductor wafer or a glass substrate, which is a substrate to be processed, and performing liquid processing is frequently used. As such a process, for example, a cleaning process for removing particles or contamination attached to the substrate, a coating process of a photoresist solution or a developing solution in a photolithography process, and the like can be given.
このような液処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または表裏面に処理液を供給してウエハの表面または表裏面に液膜を形成して処理を行う枚葉式のものが知られている。 As such a liquid processing apparatus, a substrate such as a semiconductor wafer is held on a spin chuck, a processing liquid is supplied to the front surface or front and back surfaces of the wafer while the substrate is rotated, and a liquid film is applied to the front or back surface of the wafer. A single-wafer type is known in which processing is performed by forming a film.
この種の装置では、通常、処理液は基板の中心に供給され、基板を回転させることにより処理液を外方に広げて液膜を形成し、処理液を離脱させることが一般的に行われている。そして、基板の外方へ振り切られた処理液を下方へ導くように基板の外側を囲繞する液受けカップ等の部材を設け、基板から振り切られた処理液をこの液受けカップからその下方の排液カップへと導き、速やかに排出するようにしている。 In this type of apparatus, the processing liquid is usually supplied to the center of the substrate, and by rotating the substrate, the processing liquid is spread outward to form a liquid film, and the processing liquid is generally released. ing. Then, a member such as a liquid receiving cup surrounding the outside of the substrate is provided so as to guide the processing liquid shaken out of the substrate downward, and the processing liquid shaken off from the substrate is discharged from the liquid receiving cup below. It is led to the liquid cup and discharged quickly.
また、上記のように基板を水平支持した状態で回転させる方式の液処理装置では、回転中に基板の位置ずれが生じると、基板の破損等を引き起こす原因になる。そこで、基板を回転可能に保持する基板保持体に基板を確実に固定して一体的に回転させるために、基板の外縁を規制してこれを保持する保持部材(チャック)を配備することが行なわれている(例えば、特許文献1)。
上記特許文献1に記載された液処理装置において、保持部材は、基板保持体の裏面側に突出するように数カ所に装着され、その表面側で基板の周縁を支持する構成になっている。このような保持部材を有する基板保持体を回転させた場合、基板保持体の下方に突出した保持部材によって、基板保持体の下方空間に気流が生じる。このような気流が発生すると、排液カップ内に集められた処理液の流れがこの気流により乱され、処理液のスムーズな排出が妨げられるとともに、ミストやパーティクルを発生させて基板を汚染させる原因にもなる。
また、前記保持部材の装着部位を介して基板保持体の裏面側に処理液が廻り込むことがある。このように基板保持体の裏面側に漏出した処理液も、ミストやパーティクルの原因になることから、排液カップによって確実に受け止め、排液できることが必要である。
In the liquid processing apparatus described in
Further, the processing liquid may go around to the back side of the substrate holder through the mounting portion of the holding member. Since the processing liquid leaked to the back side of the substrate holder in this manner also causes mist and particles, it is necessary to be surely received and drained by the drain cup.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、排液カップに集められた処理液を速やかに排出できるとともに、基板保持体の裏面側に漏出した処理液についても確実に集液できる液処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of quickly discharging the processing liquid collected in the drainage cup and also capable of reliably collecting the processing liquid leaked to the back side of the substrate holder. An object is to provide a processing apparatus.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持体と、前記基板保持体に保持された基板を囲繞するように環状をなし、回転する基板から振り切られた処理液を受け止める液受けカップと、前記基板保持体を回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する液供給機構と、前記液受けカップに対応した環状をなし、前記液受けカップから排出された処理液を受け止める第1の処理液受け部および前記第1の処理液受け部よりも内側に設けられ、前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止める第2の処理液受け部を有する排液カップと、を具備することを特徴とする、液処理装置を提供する。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is to form a ring so as to surround a substrate holding body that can hold the substrate horizontally and rotate together with the substrate, and the substrate held by the substrate holding body. A liquid receiving cup for receiving the processing liquid shaken off from the rotating substrate; a rotating mechanism for rotating the substrate holder; a liquid supply mechanism for supplying the processing liquid to the substrate; and an annular shape corresponding to the liquid receiving cup. A first processing liquid receiving portion that receives the processing liquid discharged from the liquid receiving cup and a first processing liquid receiving portion that is provided inside the first processing liquid receiving portion and that receives the processing liquid leaked to the back surface of the substrate holder. And a draining cup having two processing liquid receiving portions. A liquid processing apparatus is provided.
上記第1の観点において、前記第2の処理液受け部から前記第1の処理液受け部へ処理液を排出する連通口を有することが好ましい。また、前記第1の処理液受け部の底部および前記第2の処理液受け部の底部は、それぞれ外側から内側に向かって上昇するように傾斜していることが好ましい。また、前記基板保持体は、その下面側に配置されるとともに、開口を介して該基板保持体の上面側に突出した保持部によって基板を保持する保持部材を有しており、前記第2の処理液受け部は、前記開口を介して前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止めるものであってもよい。この場合、前記第1の処理液受け部と前記第2の処理液受け部との間には仕切り壁が設けられ、該仕切り壁は、前記基板保持体の回転中心からみて前記保持部材よりも径方向外側に位置することが好ましい。 In the first aspect, it is preferable to have a communication port for discharging the processing liquid from the second processing liquid receiving part to the first processing liquid receiving part. Moreover, it is preferable that the bottom part of the first processing liquid receiving part and the bottom part of the second processing liquid receiving part are inclined so as to rise from the outside toward the inside. The substrate holder has a holding member that is disposed on the lower surface side thereof and holds the substrate by a holding portion that protrudes to the upper surface side of the substrate holder through the opening. The processing liquid receiving part may receive the processing liquid leaked to the back surface of the substrate holder through the opening. In this case, a partition wall is provided between the first processing liquid receiving portion and the second processing liquid receiving portion, and the partition wall is more than the holding member when viewed from the rotation center of the substrate holder. It is preferable to be located radially outside.
また、上記第1の観点において、前記第1の処理液受け部は、第1の環状凹部として形成され、前記第2の処理液受け部は、前記第1の環状凹部よりも内側に設けられた第2の環状凹部として形成されていてもよい。この場合、前記第2の環状凹部から前記第1の環状凹部へ処理液を排出する連通口を有することが好ましい。また、前記第2の環状凹部は、前記第1の環状凹部より深さが浅く形成されていることが好ましい。また、前記第1の環状凹部の底部および前記第2の環状凹部の底部は、それぞれ外側から内側に向かって上昇するように傾斜していることが好ましい。また、前記基板保持体は、その下面側に配置されるとともに、開口を介して該基板保持体の上面側に突出した保持部によって基板を保持する保持部材を有しており、前記第2の処理液受け部は、前記開口を介して前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止めるものであってもよい。この場合、前記第1の環状凹部と前記第2の環状凹部との間には仕切り壁が設けられ、該仕切り壁は、前記基板保持体の回転中心からみて前記保持部材よりも径方向外側に位置することが好ましい。 In the first aspect, the first processing liquid receiving portion is formed as a first annular recess, and the second processing liquid receiving portion is provided on the inner side of the first annular recess. Alternatively, it may be formed as a second annular recess. In this case, it is preferable to have a communication port for discharging the processing liquid from the second annular recess to the first annular recess. In addition, it is preferable that the second annular recess is formed to be shallower than the first annular recess. The bottom of the first annular recess and the bottom of the second annular recess are preferably inclined so as to rise from the outside toward the inside. The substrate holder has a holding member that is disposed on the lower surface side thereof and holds the substrate by a holding portion that protrudes to the upper surface side of the substrate holder through the opening. The processing liquid receiving part may receive the processing liquid leaked to the back surface of the substrate holder through the opening. In this case, a partition wall is provided between the first annular recess and the second annular recess, and the partition wall is more radially outward than the holding member when viewed from the center of rotation of the substrate holder. Preferably it is located.
また、上記第1の観点において、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記液受けカップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップをさらに具備することが好ましい。 Further, in the first aspect, an exhaust cup that is provided outside the drain cup so as to surround the drain cup, and that exhausts mainly by taking in gas components from the liquid receiver cup and its surroundings. It is preferable to comprise.
本発明の第2の観点は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持体と、前記基板保持体に保持された基板を囲繞するように環状をなし、回転する基板から振り切られた処理液を受け止める液受けカップと、前記基板保持体を回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する液供給機構と、前記液受けカップに対応した環状をなし、処理液を排出する排液口を有し、前記液受けカップから排出された処理液を受け止める排液カップと、を有する液処理装置を用いた液処理方法であって、前記排液カップに設けられた第1の処理液受け部により前記液受けカップから排出された処理液を受け止め、前記排液カップにおいて前記第1の処理液受け部よりも内側に設けられた第2の処理液受け部により前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止め、前記排液口に処理液を導くことを特徴とする、液処理方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, the substrate is held horizontally and rotated together with the substrate, and a ring is formed so as to surround the substrate held by the substrate holder. A liquid receiving cup for receiving the processed liquid, a rotating mechanism for rotating the substrate holder, a liquid supply mechanism for supplying the processing liquid to the substrate, and an annular shape corresponding to the liquid receiving cup, for discharging the processing liquid. It has a liquid inlet, a liquid processing method and drainage cup, using a liquid processing apparatus having receiving the pre-Symbol liquid receiving process liquid discharged from the cup, the first provided in the drain cup The substrate holding body is received by the second processing liquid receiving part provided inside the first processing liquid receiving part in the draining cup by receiving the processing liquid discharged from the liquid receiving cup by the processing liquid receiving part. Leaked on the back of Receiving a physical solution, characterized in that directing the processing liquid to said drain port to provide a liquid processing method.
本発明によれば、基板を水平に保持して回転させる方式の液処理装置において、排液カップに、液受けカップから排出された処理液を受け止める第1の処理液受け部と、前記第1の処理液受け部よりも内側に設けられ、前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止める第2の処理液受け部とを設けたので、液受けカップから第1の処理液受け部へ導かれた処理液が気流によって撹乱されることを抑制しながら、第2の処理液受け部において、基板保持体の裏面に漏出した処理液を確実に受け止めることができる。従って、処理液を排液カップから速やかに排出することができる。 According to the present invention, in the liquid processing apparatus of the type that holds and rotates the substrate horizontally, the first processing liquid receiving portion that receives the processing liquid discharged from the liquid receiving cup in the draining cup, and the first And a second processing liquid receiving portion that receives the processing liquid leaked on the back surface of the substrate holder, and is provided from the liquid receiving cup to the first processing liquid receiving portion. The processing liquid leaked to the back surface of the substrate holder can be reliably received in the second processing liquid receiving portion while suppressing the guided processing liquid from being disturbed by the airflow. Therefore, the processing liquid can be quickly discharged from the drain cup.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、本発明を半導体ウエハ(以下、単にウエハと記す)の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the present invention is applied to a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) will be described.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図2はその平面図、図3は排気・排液部を拡大して示す断面図である。この液処理装置100は、ベースプレート1と、被処理基板であるウエハWを回転可能に保持するウエハ保持部2と、このウエハ保持部2を回転させる回転モータ3と、ウエハ保持部2に保持されたウエハWを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部2とともに回転する回転カップ4と、ウエハWの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル5と、ウエハWの裏面に処理液を供給する裏面処理液供給ノズル6と、回転カップ4の周縁部に設けられた排気・排液部7とを有している。また、排気・排液部7の周囲およびウエハWの上方を覆うようにケーシング8が設けられている。ケーシング8の上部にはファン・フィルター・ユニット(FFU)9が設けられており、ウエハ保持部2に保持されたウエハWに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an exhaust / drainage part. The
ウエハ保持部2は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート11と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸12とを有している。回転プレート11の中心部には、回転軸12内の孔12aに連通する円形の孔11aが形成されている。そして、裏面処理液供給ノズル6を備えた昇降部材13が孔12aおよび孔11a内を昇降可能に設けられている。回転プレート11には、ウエハWの外縁を保持する保持部材14が設けられており、図2に示すように、これらは3つ等間隔で配置されている。この保持部材14は、ウエハWが回転プレート11から少し浮いた状態で水平にウエハWを保持するようになっている。この保持部材14はウエハWの端面を保持可能な保持部14aと、保持部14aから回転プレート裏面側中心方向に延材する着脱部14bと、保持部14aを垂直面内で回動させる回転軸14cと、この回転軸14cを含む支点部14dを有し、着脱部14bの先端部を図示しないシリンダ機構により上方に押し上げることにより、保持部14aが外側に回動してウエハWの保持が解除される。保持部材14は、図示しないバネ部材により保持部14aがウエハWを保持する方向に付勢されており、シリンダ機構を作動させない場合には保持部材14によりウエハWが保持された状態となる。
The
回転軸12は、2つのベアリング15aを有する軸受け部材15を介してベースプレート1に回転可能に支持されている。回転軸12の下端部にはプーリー16が嵌め込まれており、プーリー16にはベルト17が巻き掛けられている。ベルト17はモータ3の軸に取り付けられたプーリー18にも巻き掛けられている。そして、モータ3を回転させることによりプーリー18、ベルト17およびプーリー16を介して回転軸12を回転するようになっている。
The rotating
軸受け部材15の直上には回転軸12の外周に沿って環状をなすパージガス供給ポート19が設けられている。このパージガス供給ポート19へは軸受け部材15の外壁内に鉛直方向に沿って設けられたパージガス流路20が接続されており、このパージガス流路20には、軸受け部材15のベースプレート1の下方位置に対応する部分においてパージガス配管21が接続されている。そして、図示しないパージガス供給源からパージガス配管21、パージガス流路20を経てパージガス供給ポート19へパージガスとして例えばN2ガスが供給される。このパージガスはパージガス供給ポート19から回転軸12の上方側および下方側へ流れる。
A purge
パージガス供給ポート19から上方に導入されたパージガスは、隔壁65により区画される回転軸12周囲の空間S1に放出され、この空間S1を陽圧にする。これにより、各種処理液の成分によってケミカル雰囲気となっている隔壁65より外側の空間S2から飛散したミストや処理液が、腐食しやすい金属製材質の回転軸12の上部に付着することを避け、回転軸12の腐食を防止している。
一方、パージガス供給ポート19から下方に導入されたパージガスは、軸受け部材15内の上下のベアリング15a,15bの周囲を通過して装置外部へ排出される。これにより、ベアリング15aおよび15bの摩耗により生じたパーティクルを装置外部へ運び出することができる。よって、ベアリング15a,15bからのパーティクルがウエハWへ到達することを抑制することが可能となっている。
The purge gas introduced upward from the purge
On the other hand, the purge gas introduced downward from the purge
表面処理液供給ノズル5は、ノズルアーム22に保持されており、図示しない液供給チューブから処理液が供給され、その内部に設けられたノズル孔5aを介して処理液を吐出するようになっている。吐出する処理液としては、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、IPAのような乾燥溶媒等を挙げることができ、1種または2種以上の処理液を吐出可能となっている。ノズルアーム22は、図2に示すように軸23を中心として回動可能に設けられており、図示しない駆動機構により、ウエハW中心上および外周上の吐出位置とウエハWの外方の退避位置との間で移動可能となっている。なお、ノズルアーム22は上下動可能に設けられており、退避位置と吐出位置で回動するときには上昇した状態となり、表面処理液供給ノズル5から処理液を吐出する際には、下降した状態となる。
The surface treatment
裏面処理液供給ノズル6は昇降部材13の中心に設けられており、その内部に長手方向に沿って延びるノズル孔6aが形成されている。そして、図示しない処理液チューブを介してノズル孔6aの下端から所定の処理液が供給され、その処理液がノズル孔6aを介してウエハWの裏面に吐出されるようになっている。吐出する処理液としては、上記表面処理液供給ノズル5と同様、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、IPAのような乾燥溶媒等を挙げることができ、1種または2種以上の処理液を吐出可能となっている。昇降部材13の上端部にはウエハWを支持するウエハ支持台24を有している。ウエハ支持台24の上面には、ウエハWを支持するための3本のウエハ支持ピン25(2本のみ図示)を有している。そして、裏面処理液供給ノズル6の下端には接続部材26を介してシリンダ機構27が接続されており、このシリンダ機構27によって昇降部材13を昇降させることによりウエハWを昇降させてウエハWのローディングおよびアンローディングが行われる。
The back surface treatment
回転カップ4は、図3に示すように、回転プレート11の端部上方から内側斜め上方に延びる円環状の庇部31と、庇部31の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部32を有している。外側壁部32と回転プレート11との間には円環状の隙間33が形成されており、この隙間33からウエハWが回転プレート11および回転カップ4とともに回転されて飛散した処理液(ミスト)が下方に導かれる。
As shown in FIG. 3, the rotating cup 4 includes an
庇部31と回転プレート11との間にはウエハWとほぼ同じ高さの位置に板状をなす案内部材35が介在されている。図4に示すように、庇部31と案内部材35との間、案内部材35と回転プレート11との間には、それぞれ処理液を通過させる複数の開口36および37を形成するための複数のスペーサ部材38および39が周方向に沿って配置されている。庇部31と、案内部材35と、回転プレート11と、これらの間のスペーサ部材38,39とは、ねじ40によりねじ止めされている。
A plate-shaped
案内部材35は、その表裏面がウエハWの表裏面と略連続するように設けられている。そして、モータ3によりウエハ保持部材2および回転カップ4をウエハWとともに回転させて表面処理液供給ノズル5からウエハW表面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハWの表面を広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。このウエハW表面から振り切られた処理液は、略連続して設けられた案内部材35の表面に案内されて開口36から外方へ排出され、庇部31および外側壁部32によって下方へ導かれる。また、同様にウエハ保持部材2および回転カップ4をウエハWとともに回転させて裏面処理液供給ノズル6からウエハWの裏面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハWの裏面を広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。このウエハW裏面から振り切られた処理液は、ウエハWの裏面と略連続して設けられた案内部材35の裏面に案内されて開口37から外方へ排出され、庇部31および外側壁部32によって下方へ導かれる。このときスペーサ部材38、39および外側壁部32に到達した処理液には遠心力が作用しているから、これらがミストとなって内側へ戻ることが阻止される。
The
また、案内部材35はこのようにウエハW表面および裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハWの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ4外へ導くことができる。なお、図2に示すように、案内部材35には、保持部材14に対応する位置に、保持部材14を避けるように切り欠き部41が設けられている。
Further, since the
排気・排液部7は、主に回転プレート11と回転カップ4に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものであり、図3の拡大図にも示すように、回転カップ4から排出された処理液を受ける環状をなす排液カップ51と、排液カップ51の外側に、排液カップ51を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ52とを備えている。
The exhaust / drainage part 7 is mainly for recovering gas and liquid discharged from the space surrounded by the
図1および図3に示すように、排液カップ51は、回転カップ4の外側に、外側壁部32に近接して垂直に設けられた垂直壁53と、垂直壁53の下端から内側に向かって延びる底部54とを有している。垂直壁53の上端は回転カップ4の外側壁部32の上方まで延びており、庇部31に沿って湾曲している。これにより排液カップ51内のミストがウエハW側へ逆流することを防止するようになっている。
環状をなす排液カップ51の底部54は、その外側から内側(つまりウエハWの回転中心側)に向かって上昇するように傾斜し、その内側端は保持部材14の保持部14aよりも内側(回転中心側)に対応する位置まで達している。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
The
また、排液カップ51の内部の保持部材14の外側位置には、底部54から回転プレート11の下面近傍まで延び、その周方向に沿って環状(円筒状)に設けられた遮蔽壁55を有している。この遮蔽壁55は、回転プレート11下方の空間S2に発生した気流が排液カップ51の外側方向(回転軸12とは反対の方向)へ向けて進行することを妨げる作用を有している。そして、排液カップ51は、この遮蔽壁55によって、隙間33から排出される処理液を受ける第1の処理液受け部である主液受け部56と、保持部材14の保持部14a近傍部分から滴下される処理液を受ける第2の処理液受け部である副液受け部57に分割されている。つまり、遮蔽壁55は、処理液を受ける処理液受け部を二つに区分する仕切り壁(隔壁)としての機能も持っている。
Further, a shielding
保持部材14の保持部14aは、回転軸14cを回動中心として回動することによりウエハWを保持もしくは保持を解除できるように構成されているため、回転プレート11には、保持部14aを挿入するための開口11bが設けられている。この回転プレート11の開口11bを介して処理液が回転プレート11の裏面側(下面)に廻り込み、下方に滴下した場合には、副液受け部57によって受けることができる。
また、遮蔽壁55には、副液受け部57から主液受け部56に処理液を導くための連通口である孔58が形成されている。
Since the holding
The shielding
排液カップ51の底部54の最外側部分には1箇所の排液口60が設けられており、排液口60には排液管61が接続されている。排液管61には排液切り替え部および吸引機構(いずれも図示せず)が設けられており、処理液の種類に応じて分別して回収または廃棄されるようになっている。なお、排液口60は例えば処理液の種類に応じて複数箇所に設けられていてもよい。
One
排気カップ52は、排液カップ51の垂直壁53の外側部分に垂直に設けられた外側壁64と、保持部材14の内側部分に垂直にかつその上端が回転プレート11に近接するように設けられた隔壁65と、ベースプレート1上に設けられた底壁66と、外側壁64から上方へ湾曲するとともに、回転カップ4の上方を覆うように設けられた上側壁67とを有している。前記のように、隔壁65はその内側の回転軸12周囲の空間S1とその外側の空間S2の雰囲気を分ける壁である。そして、排気カップ52は、その上側壁67と回転カップ4の庇部31との間の環状をなす導入口68から回転カップ4内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ52の下部には、図1に示すように、排気口70が設けられており、排気口70には排気管71が接続されている。排気管71の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ4の周囲を排気することが可能となっている。排気口70は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
The
このように、処理液が回転カップ4を介して排液カップ51に導かれ、気体成分は導入口68から排気カップ52に導かれ、かつ排液カップ51からの排液と排気カップ52からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ51からミストが漏出しても排気カップ52がその周囲を囲繞しているので速やかに排気口70を介して排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。
Thus, the processing liquid is guided to the
前記のように、排液カップ51の底部54は、その外側から内側(回転中心側)に向かって上昇するように傾斜して形成されているため、主液受け部56の内底面54aおよび副液受け部57の内底面54bもそれぞれ外側から内側(回転中心側)に向かって上昇するように傾斜している。そして、副液受け部57は、主液受け部56に比べて浅底に形成されている。これは、主液受け部56と副液受け部57で受ける処理液量の大小関係と対応している。すなわち、回転プレート11の開口11bを介して裏面側(下面)に廻り込む処理液は主液受け部56で受ける処理液の量に比べて少ないため、副液受け部57の容積に比べて主液受け部56の容積を大きくすることが好ましい。
As described above, since the
また、遮蔽壁55は、回転プレート11が回転した際に、保持部材14の回転プレート11の下方に突出した部分によって形成された気流(例えば、旋回流)がミストを随伴してウエハW側に到達することを阻止する役割を有している。
すなわち、保持部材14は、保持部14aの反対端である着脱部14bに向かうに従い、回転プレート11の裏面側の中心方向に向けて下方に突起しているため、回転プレート11を回転させた状態で保持部材14が羽根のような役割をして回転プレート11の下方空間に気流を形成する。このような気流が発生すると、排気カップ52内で排気口70へ向かう一方向の排気の流れを乱してしまう。その結果、排気中に含まれるミストを拡散させ、ウエハWの表面にウォーターマークやパーティクルを発生させる原因となる。そこで本実施形態では、保持部材14を囲むように筒状の遮蔽壁55を配備することにより、回転プレート11の回転に伴う保持部材14の周回運動によって発生した気流が外周方向へ向かうことを妨げ、正常な排気の流れを乱すことがないようにしている。
Further, when the
That is, since the holding
また、回転プレート11の開口11bを介して裏面側(下面)に廻り込む処理液を確実に回収するためには、回転プレート11の外周側から、処理液が回転支持手段の裏面側に漏出する部位である回転プレート11の開口11bの下方位置に至る範囲を排液カップ51によってカバーする必要がある。この目的のために、排液カップ51の処理液受け部(凹部)を内側に向けて拡大した場合、回転プレート11の裏面側に突出して装着された保持部材14が回転する際に回転プレート11の下方の空間に発生させる気流により、排液カップ51の凹部内に集められた処理液の流れを乱し、ミストを発生させる原因となる。
Further, in order to reliably recover the processing liquid that goes to the back side (lower surface) through the
このようなことから、本実施形態の排液カップ51では、遮蔽壁55によって排液カップ51の処理液受け部を主液受け部56および副液受け部57に二分割し、前記気流が排液カップ51の主液受け部56内を流れる処理液の流れを乱すことを抑制し、ミストの発生を防止するとともに正常な排液の流れを維持できるようにした。また、遮蔽壁55により二分割された排液カップ51の主液受け部56と副液受け部57は、図1および図3に示されるように、いずれも断面視略V字型をした溝(環状の凹部)であり、その溝の最下端に排液口60および連通口である孔58が形成されているので、処理液を速やかに排液口60へ運ぶことができる。
さらに、遮蔽壁55は、前記気流を遮蔽する機能を持つことから、気流が排気経路に達して排気カップ52内での正常な排気流を乱すことも防止できる。
For this reason, in the
Further, since the shielding
以上のように、遮蔽壁55を設けたことにより、保持部材14の回転により発生した気流が排気カップ52内での排気に与える影響と、排液カップ51内での排液に与える影響を同時に緩和することができる。従って、液処理装置100における排気および排液の効率を高め、ミストの発生やパーティクル汚染が少なく、信頼性の高い液処理装置を提供できる。
As described above, by providing the shielding
次に、以上のように構成される液処理装置100の動作について図5を参照して説明する。まず、図5の(a)に示すように、昇降部材13を上昇させた状態で、図示しない搬送アームからウエハ支持台24の支持ピン25上にウエハWを受け渡す。次いで、図5の(b)に示すように、昇降部材13を、ウエハWを保持部材14により保持可能な位置まで下降させ、保持部材14によりウエハWをチャッキングする。そして、図5の(c)に示すように、表面処理液供給ノズル5を退避位置からウエハWの中心上の吐出位置に移動させる。
Next, the operation of the
この状態で、図5の(d)に示すように、モータ3により回転プレート11を回転カップ4およびウエハWとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル5および裏面処理液供給ノズル6から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。
In this state, as shown in FIG. 5D, a predetermined process is performed from the surface treatment
この洗浄処理においては、ウエハWの表面および裏面の中心に処理液が供給され、その洗浄液が遠心力によりウエハWの外側に広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。この場合に、ウエハWの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハWとともに回転する回転カップ4であるから、ウエハWから振り切られた処理液が回転カップ4に当たった際に処理液に遠心力が作用し、固定カップの場合のような飛び散り(ミスト化)は発生し難い。そして回転カップ4に達した処理液は下方に導かれ、隙間33から排液カップ51の主液受け部56に排出される。一方、回転プレート11の保持部材14の取り付け位置には、保持部14aを挿入する開口11bが設けられているため、その部分から排液カップ51の副液受け部57に処理液が滴下される。
In this cleaning process, a processing liquid is supplied to the center of the front and back surfaces of the wafer W, and the cleaning liquid spreads outside the wafer W by centrifugal force and is shaken off from the periphery of the wafer W. In this case, since the cup provided so as to surround the outside of the wafer W is the rotating cup 4 that rotates together with the wafer W, when the processing liquid shaken off from the wafer W hits the rotating cup 4, the processing liquid Centrifugal force acts on the surface, and scattering (misting) unlike the case of the fixed cup hardly occurs. Then, the processing liquid that has reached the rotating cup 4 is guided downward, and is discharged from the
ウエハWの洗浄の際に回転カップ4から排出される処理液は、回転しながら環状の隙間33から排出されるため、それを受ける排液カップ51は環状なものとならざるを得ない。
Since the processing liquid discharged from the rotating cup 4 during the cleaning of the wafer W is discharged from the
このように、環状の排液カップ51から短時間で処理液を排出することができることから、複数種の処理液を使用する場合に、排出先を切り替えるタイミングを見極めるのが容易となり、また、処理液を切り替える際に2種類の処理液が混ざった状態で排出されてしまうことを防止することができる。
As described above, since the processing liquid can be discharged from the
この場合に、排液カップ51の底部54(つまり、主液受け部56の内底面54aおよび副液受け部57の内底面54b)は外側から内側へ向かって上昇するように傾斜しているので、主液受け部56および副液受け部57に排出された処理液が速やかに外側部分に流れ、液残りを発生し難くすることができる。また、気流を遮蔽する機能を持つ遮蔽壁55によって、回転プレート11の回転時に主として保持部材14により発生する気流をブロックし、気流が排液カップ51内の処理液の流れを乱すことがないようにしている。さらに、遮蔽壁55を設けることによって、気流が排気経路に達して排気カップ52内の正常な排気を乱すことを防ぎ、ミストやパーティクルの拡散を抑制できる。
In this case, the
<第2実施形態>
次に図6〜図8を参照しながら本発明の第2実施形態に係る液処理装置について説明する。
図6は、本発明の第2実施形態に係る液処理装置101の概略構成を示す断面図である。この液処理装置101の基本的構成は、図1の第1実施形態にかかる液処理装置100と同様であるため、以下では相違点のみを説明し、同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第1実施形態の液処理装置100では、遮蔽壁55を排液カップ51の底部54から立設することによって、処理液受け部を主液受け部56および副液受け部57に二分割した。これに対し、本実施形態の液処理装置101では、回転プレート11から下方に向けて円筒状の遮蔽壁55aを設ける構成とした。遮蔽壁55aは、回転プレート11の開口11aよりも外周側の近傍に設けられており、その高さは、排液カップ51aの底部54cの直近に達するように構成されている。従って、排液カップ51aは、第1実施形態のような遮蔽壁55(図1)を有していない。
Second Embodiment
Next, a liquid processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
In the
遮蔽壁55aの機能は、第1実施形態における遮蔽壁55と略同様である。すなわち、遮蔽壁55aは、空間S2において発生した気流を遮蔽する機能を有しており、前記気流が排気経路に達して排気カップ52内での正常な排気流を乱すことを防止できる。また、遮蔽壁55aによって、排液カップ51aの処理液受け部を主液受け部56aおよび副液受け部57aに二分割できるので、空間S2において保持部材14の周回運動により発生した気流が排液カップ51の主液受け部56a内を流れる処理液の流れを乱すことを抑制し、ミストの発生を防止するとともに正常な排液の流れを維持するように作用する。本実施形態では、遮蔽壁55aにより二分割された排液カップ51aの主液受け部56aと副液受け部57aは、遮蔽壁55aの下端と排液カップ51aの底部54cとの隙間において連通していることから、副液受け部57aに滴下した処理液は、内側(ウエハWの回転中心側)から外周側へ向けて傾斜した底部54cの内底部を速やかに流下して主液受け部56aに導かれる。そして、処理液は、断面視略V字型をした溝(環状の凹部)である主液受け部56aの最下端に形成された排液口60へ速やかに運ばれる。
The function of the shielding
また、本実施形態の液処理装置101では、回転プレート11の下面に、気流抑制手段としての弧状の凸部11cを設けている。図7は回転プレート11下面を示す斜視図であり、図8は、凸部11cを含む回転プレート11の要部断面図である。凸部11cは、保持部材14の装着部位Pを両側から挟むように複数個(本実施形態では3つ)設けられている。回転プレート11を回転させると旋回流などの気流が空間S2に発生する理由は、前記のように、比較的大型の部材である保持部材14が回転プレート11の下方に突出した状態で周回運動する際に攪拌翼として働くためである。従って、回転プレート11の下面において、保持部材14と同じ円軌道を移動できる位置に凸部11cを突出形成することにより、保持部材14による攪拌機能を弱め、気流の発生自体を少なくすることができる。このような気流抑制効果を得るため、凸部11cの高さhは、保持部材14の支点部14dと同じもしくはそれ以上とすることが好ましい。なお、凸部11cは、中空でも中実でもよく、また、回転プレート11と一体に形成されていてもよいし、別部材を回転プレート11の下面に接合したものであってもよい。
Moreover, in the
以上のように、遮蔽壁55aを回転カップ11の側に設けることによっても、保持部材14の回転により空間S2で発生した気流が排気カップ52内での排気に与える影響と、排液カップ51a内での排液に与える影響を同時に緩和することができる。また、遮蔽壁55aを配備したことに加え、回転プレート11の下面に、保持部材14による攪拌機能を弱める気流抑制手段(凸部11c)を設けたことにより、気流の強さを減衰させ得る。従って、液処理装置101における排気および排液の効率を高め、ミストの発生やパーティクル汚染が少なく、信頼性の高い液処理装置を提供できる。
なお、本実施形態の気流抑制手段(凸部11c)を、第1実施形態の液処理装置100に適用することも可能である。
As described above, by providing the shielding
In addition, it is also possible to apply the airflow suppression means (
<第3実施形態>
次に、図9は本発明の第3実施形態に係る液処理装置102の概略構成を示す断面図である。この液処理装置102の基本的構成は、図1の第1実施形態にかかる液処理装置100と同様であるため、以下では相違点のみを説明し、同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態にかかる液処理装置102では、遮蔽壁55に加えて、その内側(回転軸12側)下方に、第2の遮蔽壁73を設けた。第2の遮蔽壁73は、ベースプレート1上に設けられた底壁66から立設された円筒状の壁である。この第2の遮蔽壁73は、保持部材14の下方位置に形成され、その上端が保持部材14に近接する高さで形成されている。そして、第2の遮蔽壁73は、回転プレート11の回転時に保持部材14の周回運動により空間S2内に発生した気流が、排液カップ51や、その周囲の排気経路へ向かうことを妨げる作用を有している。このような気流遮蔽効果を高める上で、遮蔽板73と保持部材14との間隔は、円軌道を描いて移動する保持部材14に接触しない範囲で出来るだけ少ないことが好ましい。
<Third Embodiment>
Next, FIG. 9 is a sectional view showing a schematic configuration of a
また、第2の遮蔽壁73により、空間S2で発生した気流が排液カップ51の下方から排気口70へ回りこむことを防止できる。空間S2で発生した気流が直接排気口70へ進行すると、排気カップ52の上側壁67と回転カップ4の庇部31との間の導入口68から取り込まれたガス成分が、排気口70へと向かう排気の流れを乱してしまう。その結果、排気中のミストが拡散してウエハWに付着しウォーターマークやパーティクル汚染を引き起こす原因となる。第2の遮蔽壁73を設けることにより、上記のような気流の影響を排除して正常な排気を行なうことができる。
さらに、保持部材14の近傍には、保持部材14の着脱部14bを押し上げるために図示しないシリンダ機構が配備されていることから、第2の遮蔽壁73を設けることにより、排液カップ51から処理液やミストが飛散してシリンダ機構に付着し、腐食の原因になることを防止できる。
Further, the
Further, since a cylinder mechanism (not shown) is provided in the vicinity of the holding
このように、本実施形態の液処理装置102では、遮蔽壁55に加えて、第2の遮蔽壁73を設けた二重遮蔽構造を採用したので、空間S2で発生した気流が排気カップ52内での排気に与える影響と、排液カップ51内での排液に与える影響を同時に緩和することができる。従って、液処理装置102における排気および排液の効率を高め、ミストの発生やパーティクル汚染が少なく、信頼性の高い液処理装置を提供できる。なお、第3実施形態の液処理装置102における第2の遮蔽壁73は、第2実施形態の液処理装置101にも配設することができる。
Thus, in the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記の各実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う液処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面または裏面の一方の洗浄処理を行う液処理装置であってもよく、また、液処理については洗浄処理に限らず、レジスト液塗布処理やその後の現像処理等、他の液処理であっても構わない。
また、上記の各実施形態では、回転プレート11と同期して回転する回転カップ4を備えた構成としたが、回転プレート11に保持されたウエハWを囲繞する液受けカップとしては、回転しないものでも使用できる。
また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置(LCD)用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。
The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, in each of the above embodiments, a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a wafer has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and is a liquid processing apparatus that performs cleaning processing on one of the front and back surfaces. In addition, the liquid process is not limited to the cleaning process, and other liquid processes such as a resist liquid coating process and a subsequent development process may be used.
In each of the above embodiments, the rotating cup 4 that rotates in synchronization with the
In the above embodiment, the case where a semiconductor wafer is used as the substrate to be processed has been described. However, other substrates such as a flat panel display (FPD) substrate represented by a glass substrate for a liquid crystal display device (LCD) are used. Needless to say, it is applicable.
本発明は、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去するための洗浄装置に有効である。 The present invention is effective for a cleaning apparatus for removing particles and contamination adhering to a semiconductor wafer.
1;ベースプレート
2;ウエハ保持部
3;回転モータ
4;回転カップ
5;表面処理液供給ノズル
6;裏面処理液供給ノズル
7;排気・排液部
8;ケーシング
9;FFU
11;回転プレート
12;回転軸
13;昇降部材
14;保持部材
31;庇部
32;外側壁部
33;隙間
35;案内部材
51;排液カップ
52;排気カップ
53;垂直壁
54;底部
55;遮蔽壁
56;主液受け部(第1の液受け部)
57;副液受け部(第2の液受け部)
60;排液口
65;隔壁
100,101,102;液処理装置
W;ウエハ
DESCRIPTION OF
11; Rotating
57; Secondary liquid receiving part (second liquid receiving part)
60;
Claims (13)
前記基板保持体に保持された基板を囲繞するように環状をなし、回転する基板から振り切られた処理液を受け止める液受けカップと、
前記基板保持体を回転させる回転機構と、
基板に処理液を供給する液供給機構と、
前記液受けカップに対応した環状をなし、前記液受けカップから排出された処理液を受け止める第1の処理液受け部および前記第1の処理液受け部よりも内側に設けられ、前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止める第2の処理液受け部を有する排液カップと、
を具備することを特徴とする、液処理装置。 A substrate holder that holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate;
A ring-shaped so as to surround the substrate held by the substrate holder, a liquid receiving cup for receiving the processing liquid shaken off from the rotating substrate;
A rotation mechanism for rotating the substrate holder;
A liquid supply mechanism for supplying a processing liquid to the substrate;
An annular shape corresponding to the liquid receiving cup, a first processing liquid receiving portion for receiving the processing liquid discharged from the liquid receiving cup, and a substrate processing body provided inside the first processing liquid receiving portion, A drainage cup having a second processing liquid receiving portion for receiving the processing liquid leaked to the back surface of
A liquid processing apparatus comprising:
前記排液カップに設けられた第1の処理液受け部により前記液受けカップから排出された処理液を受け止め、前記排液カップにおいて前記第1の処理液受け部よりも内側に設けられた第2の処理液受け部により前記基板保持体の裏面に漏出した処理液を受け止め、前記排液口に処理液を導くことを特徴とする、液処理方法。 A substrate holder that holds the substrate horizontally and can be rotated together with the substrate; and a liquid receiving cup that is annular so as to surround the substrate held by the substrate holder and receives the processing liquid shaken off from the rotating substrate. a rotation mechanism for rotating the substrate holder, and supplies liquid supply mechanism the processing liquid to a substrate, an annular corresponding to the liquid receiving cup, have a drainage port for discharging the treatment liquid, pre SL solution A liquid processing method using a liquid processing apparatus having a draining cup for receiving the processing liquid discharged from the receiving cup,
A processing liquid discharged from the liquid receiving cup is received by a first processing liquid receiving part provided in the draining cup, and a first is provided inside the first processing liquid receiving part in the draining cup. A liquid processing method, wherein the processing liquid leaked to the back surface of the substrate holding body is received by the processing liquid receiving portion of 2, and the processing liquid is guided to the drain port.
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