JP6018404B2 - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6018404B2
JP6018404B2 JP2012099340A JP2012099340A JP6018404B2 JP 6018404 B2 JP6018404 B2 JP 6018404B2 JP 2012099340 A JP2012099340 A JP 2012099340A JP 2012099340 A JP2012099340 A JP 2012099340A JP 6018404 B2 JP6018404 B2 JP 6018404B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
chuck
guide surface
processing apparatus
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012099340A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013229409A (ja
Inventor
小川 貴弘
貴弘 小川
央二郎 中野
央二郎 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2012099340A priority Critical patent/JP6018404B2/ja
Priority to TW102114334A priority patent/TWI596687B/zh
Priority to KR1020130045495A priority patent/KR102094281B1/ko
Priority to US13/869,849 priority patent/US9472441B2/en
Publication of JP2013229409A publication Critical patent/JP2013229409A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6018404B2 publication Critical patent/JP6018404B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68728Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of separate clamping members, e.g. clamping fingers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1261Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in a radial plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/18Pivoted jaw
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/19Radially reciprocating jaws
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/26Chucks or sockets with centering means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ処理装置として使用されるスピン乾燥機(SRD)、ペンシルスクラブ洗浄機、IPA(イソプロピルアルコール)乾燥機などに用いられる基板処理装置に関する。
半導体製造工程では、半導体ウェーハを種々の処理工程で処理した後、半導体ウェーハの表面に洗浄液を供給して表面を洗浄している。半導体ウェーハを研磨処理する研磨工程では、研磨終了後の半導体ウェーハの表面に洗浄液を供給して、表面に付着しているスラリー等の研磨液や削り屑を除去している。そして、洗浄終了後の半導体ウェーハを高速で回転させ、表面に付着している液滴を飛散させて乾燥させている。
図1は、半導体ウェーハ等の基板の表面に洗浄液を供給して該表面を洗浄する基板洗浄装置として広く知られているペンシルスクラブ洗浄機の一例を示す。図1に示すように、ペンシルスクラブ洗浄機10は、外方に放射状に延びる複数本(この例では4本)のアーム12を有する回転自在な基板ステージ14と、各アーム12の先端にそれぞれ固定されて基板Wの周縁部を把持する複数の基板チャック機構16と、基板チャック機構16で周縁部を把持した基板Wの表面及び裏面に薬液や純水等の洗浄液をそれぞれ供給する上部洗浄液供給ノズル18及び下部洗浄液供給ノズル20を備えている。
基板ステージ14の側方に位置して、上下動及び回転自在な支持軸22が立設され、この支持軸22の上端に、水平方向に延びる揺動アーム24の基端が連結され、この揺動アーム24の自由端に、鉛直方向に垂下する、例えばPVAスポンジからなるペンシル型洗浄具26が取付けられている。
このペンシルスクラブ洗浄機10によれば、基板チャック機構16で周縁部を把持して所定の回転速度で回転させた基板Wの表面に、上部洗浄液供給ノズル18から洗浄液を供給し、同時に、ペンシル型洗浄具26を所定の押付け力で基板Wの表面に押付けながら一方向に移動させることで、基板Wの表面のスクラブ洗浄を行う。この時、必要に応じて、下部洗浄液供給ノズル20から基板Wの裏面に洗浄液を供給する。そして、洗浄液の供給を停止した後、基板Wを高速で回転させることで、基板Wの表面に付着している液滴を飛散させて基板Wを乾燥させる。
図2は、基板チャック機構16の断面図を示す。図2に示すように、基板チャック機構16は、アーム12の先端に下端を連結した上方に延びるチャック本体30を有しており、このチャック本体30の高さ方向に沿った所定位置には、基板Wの周縁部を載置保持する基板載置部32が取付けられ、チャック本体30の基板載置部32より上方に延出するガイド部34の内周面は、基板載置部32に基板Wを載置する時に基板Wの外周端面をガイドして該基板Wの位置決めを行う、傾斜角が一定のガイド面36となっている。
チャック本体30には、内側に閉じる方向に回動して、基板Wの周縁部を基板載置部32との間で挟持するチャック爪40が、支軸42を介して、回転自在に支承されている。チャック爪40の下部は、連結ピン46を介して、上下動自在な円柱状の開放ピン48の上端に連結され、開放ピン48は、コイルばね50の弾性力で下方に付勢されている。
これにより、コイルばね50の弾性力で開放ピン48を下方に移動させ、チャック爪40を内側に閉じる方向に回動させることで、基板Wの周縁部を基板載置部32とチャック爪40との間で把持し、コイルばね50の弾性力に抗して開放ピン48を上昇させ、チャック爪40を外側に開く方向に回動させることで、基板載置部32とチャック爪40との間での基板Wの周縁部の把持を解くようになっている。
この種のペンシルスクラブ洗浄機10にあっては、基板Wの搬送の安全性等を考慮して、例えば直径300mmの基板Wを処理(洗浄)する場合に、基板チャック機構16として、そのガイド部34のガイド面36の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dを308.559mm程度としたのものが一般に使用されている。この場合、ガイド部34の基板載置部32の上面からの高さHは、8.5mm程度となる。
つまり、基板Wは、一般にロボットハンドで保持されて、基板ステージ14の上方に搬送される。この時、各基板チャック機構16は、チャック爪40を外側に開いた状態で待機している。そして、ロボットハンドを下降させることで、ロボットハンドからペンシルスクラブ洗浄機10に基板が受け渡される。このロボットハンド内での基板のずれ(ガタ)や、作業者のティーチング誤差等を考慮し、基板Wが確実にガイド面36の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内に収まるように、該開口内径Dを基板Wの直径より大きめに設定している。そして、ロボットハンドの下降に伴って、基板Wがガイド部34のガイド面(内周面)36をガイドとして、自重で所定の位置に収まるように、ガイド面36の傾斜角が定められている。このため、ガイド面36の傾斜角は、ある程度急な角度である必要があり、かつ、前述のように、開口内径Dをある程度大きく設定する必要があるために、ガイド部34の基板載置部32の上面からの高さが高くなる。
基板チャック機構16として、ガイド部34の大きさを大きくしたものを使用すると、基板Wを基板チャック機構16で把持して回転させた時に飛び散る洗浄液(水)の液量が大きくなり、しかも大きな気流が発生する。そのため、飛び散った洗浄液が基板の表面に戻ってきて、基板を再汚染させたり、洗浄機全体を汚染させたりする度合いが大きくなる。特に、スループットを高めるため、基板の回転速度をより速くしようとすると、その傾向が顕著となる。
基板Wを把持して回転させた時に発生する気流や飛び散る洗浄液(水)の液量を極力抑えるため、図3に示すように、図2に示す基板チャック機構16に比べて、内周面をガイド面34aとしたガイド部34aの形状を小さくした基板チャック機構16aを使用することが行われている。この基板チャック機構16aのガイド部34aのガイド面36aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dは、例えば303.2mm(最小値302.823mm)で、ガイド部34aの基板載置部32の上面からの高さHは、2.5mm程度である。
しかし、このようにガイド部34aのガイド面36aの上端を円弧状に結んで形成される開口内径Dを小さくすると、ガイド部34aの基板Wに対するガイド機能が弱くなり、基板Wが確実に内径Dの開口内に収まるようにするためには、基板搬送のためのティーチング許容度がかなり小さくなってしまう。
また、図1に示すように、例えば4本のアーム12の先端に基板チャック機構16を固定すると、互いに隣接する基板チャック機構16間の間隔が広くなり、ペンシル型洗浄具26の基板Wへの押付け力により、基板Wの変形や破損を生じさせる恐れがある。この傾向は、基板Wの回転速度が速いほど顕著になり、スループットを高めるために、基板速度を速くする時の弊害となる。このため、この対策が望まれている。しかも、基板自体も微細化などで強度もデリケートなものとなり、ペンシル型洗浄具26の基板Wへの押付け力による影響を受けやすくなっている。
上述したことは、半導体ウェーハ処理装置として使用されるスピン乾燥機(SRD)やIPA(イソプロピルアルコール)乾燥機など、基板の処理に使用される他の基板処理装置にあっても同様である。
出願人は、回転部の重量を最小限に抑え、高速回転を可能とした基板把持装置や、洗浄済みの基板が乾燥工程で再汚染されることがないようにした基板洗浄装置を提案している(特許文献1,2参照)。基板の周縁部を保持する保持部材として、基板の周縁部に接触する接触部材と、基板の下面の周縁部を支持する段部と、基板の上面側を押える突起状の押え部とを有するものを使用した洗浄装置が提案されている(特許文献3参照)。また、下向きで末広がりとなる比較的長い傾斜面と、この傾斜面の下側に位置して緩く傾斜された段部から形成されたテーパ部を有する本体を備えた基板保持装置が提案されている(特許文献4参照)。更に、基板の全周を支持して回転させる基板処理装置が提案されている(特許文献5参照)。
特開平10−59540号公報 特開2004−356517号公報 特開平8−255776号公報 特開2003−303871号公報 特許第3512322号公報
しかしながら、上記各先行技術は、内周面を基板の外周端面をガイドして基板の位置決めを行うガイド面としたガイド部の高さを極力低く抑えながら、ガイド部のガイド面で構成される開口(すくい口)内に基板が確実に収まるようにしたものではない。
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、内周面を基板の外周端面をガイドして基板の位置決めを行うガイド面としたガイド部の高さを極力低く抑えながら、ガイド部のガイド面で構成される開口(すくい口)内に基板が確実に収まるようにした基板処理装置を提供することを目的とする。
本発明の基板処理装置は、基板の周縁部を把持し基板を回転させて処理する基板処理装置において、放射状に延びる複数のアームを有する回転自在な基板ステージと、前記アームの先端にそれぞれ固定されて基板の周縁部を把持する基板チャック機構とを備えている。前記基板チャック機構は、基板の周縁部を載置する基板載置部と該基板載置部に基板を載置する時に基板の外周端面をガイドして該基板の位置決めを行うガイド面とを有するチャック本体と、前記チャック本体に回動自在に支承され、内側に閉じる方向に回動して、基板の周縁部を前記基板載置部との間で挟持するチャック爪とを有している。前記ガイド面は、前記基板載置部に基板を載置保持する時に自重で下降する基板の外周端面をガイドする第1ガイド面と、チャック爪を内側に閉じる方向に回動させて基板周縁部を前記基板載置部との間で挟持する時に該チャック爪に接触しつつ移動する基板の外周端面をガイドする第2ガイド面とを有し、前記第2ガイド面の傾斜は前記第1ガイド面の傾斜に比べて緩い
これにより、ガイド部の第2ガイド面の傾斜を第1ガイド面の傾斜に比べて緩して、ガイド部の高さを低く抑えつつ、基板が確実に第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内に収まるように、該開口内径を基板の直径より大きめに設定することができる。
前記第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口内径は、処理される基板の外径に、基板をロボットハンドで保持して搬送するロボットの位置決め精度の最大値、ロボットハンド内での基板のずれ範囲の最大値、及び作業者のティーチング誤差の合計を加えた値に許容値を加えた値に設定されていることが好ましい。
直径300mmの基板を処理する場合、第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径は、例えば305.785mmである。
前記ガイド部の前記基板載置部上面からの高さは、0.5mm〜8.5mmであることが好ましい。
直径300mmの基板を処理する場合、ガイド部の基板載置部上面からの高さは、例えば2.5mmである。
前記アームの数を8以上とすることが好ましい。これにより、基板を支える箇所を増やし、互いに隣接する基板チャック装置間の間隔をより短くして、ペンシル型スポンジ等の押付けによる基板の変形や破損を防止することができる。
前記基板載置部をリング状に連続させてもよい。これにより、基板の周縁部をリング状に連続して支えることで、ペンシル型スポンジ等の押付けによる基板の変形や破損を防止することができる。
前記リング状に連続した基板載置部一部に、ロボットハンドを通過させる切欠きを設けることが好ましい。これによって、ロボットハンドを基板載置部に干渉させることなく、ロボットハンドで保持した基板を基板処理装置に受け渡すことができる。
前記第2ガイド面は、前記チャック爪が内側に閉じる方向に回動するときの前記チャック爪の先端よりも下方に位置する。
本発明によれば、ガイド部の第2ガイド面の傾斜を第1ガイド面の傾斜に比べて緩することができ、これによって、ガイド部の高さを低く抑えつつ、基板が確実に第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内に収まるように、該開口内径を基板の直径より大きめに設定して、十分なガイド幅を確保することができる。
従来のペンシルスクラブ洗浄機の概要を示す斜視図である。 図1に示すペンシルスクラブ洗浄機の基板チャック機構を示す断面図である。 基板チャック機構の他の例を示す断面図である。 図1乃至図3に示すペンシルスクラブ洗浄装置に適用した、本発明の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。 図4のペンシルスクラブ洗浄機(基板処理装置)の基板チャック機構を示す断面図である。 図5に示す基板チャック機構の要部を、図2に示す基板チャック機構の内周面をガイド面としたガイド部、及び図3に示す基板チャック機構の内周面をガイド面としたガイド部と共に示す、要部拡大断面図である。 ロボットハンド、基板の直径d、及びガイド部の第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dの関係を示す図である。 本発明の他の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を、図4乃至図9を参照して説明する。以下の例では、図1乃至図3に示すペンシルスクラブ洗浄装置10に、本発明の基板処理装置を適用した例を示す。なお、図1乃至図9において、同一または相当する構成要素には同一符号を付して、重複した説明を省略する。
図4は、図1乃至図3に示すペンシルスクラブ洗浄装置10に適用した、本発明の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。図4に示すように、ペンシルスクラブ洗浄機(基板処理装置)10は、外方に放射状に延びる複数本(この例では8本)のアーム12を有する回転自在な基板ステージ14aと、各アーム12の先端にそれぞれ固定されて基板Wの周縁部を把持する複数の基板チャック機構16bを備えている。なお、図4には図示していないが、ペンシルスクラブ洗浄装置10には、図1に示すように、基板Wの表面及び裏面に薬液や純水等の洗浄液をそれぞれ供給する上部洗浄液供給ノズル18及び下部洗浄液供給ノズル20が備えられている。
基板ステージ14aの側方に位置して、上下動及び回転自在な支持軸22が立設され、この支持軸22の上端に、水平方向に延びる揺動アーム24の基端が連結され、この揺動アーム24の自由端に、鉛直方向に垂下する、例えばPVAスポンジからなるペンシル型洗浄具26が取付けられている。
図5は、基板チャック機構16bの断面図を示す。図5に示すように、基板チャック機構16bは、アーム12の先端に下端を連結した上方に延びるチャック本体30と、内側に閉じる方向に回動して基板Wの周縁部を基板載置部32との間で挟持するチャック爪40とを有している。チャック本体30の基板載置部32より上方に延出するガイド部34bの内周面は、基板載置部32に基板Wを載置する時に基板Wの外周端面をガイドして該基板Wの位置決めを行うガイド面36bとなっている。
このガイド部34bのガイド面36bは、基板載置部32に基板Wを載置保持する時に自重で下降する基板Wの外周端面をガイドする第1ガイド面52aと、チャック爪40を内側に閉じる方向に回動させて基板Wの周縁部を基板載置部32との間で挟持する時に該チャック爪40に接触しつつ移動する基板Wの外周端面をガイドする第2ガイド面52bとを有している。そして、第1ガイド面52aと第2ガイド面52bは、段差が生じないように滑らかな曲面で結ばれている。
そして、この例のペンシルスクラブ洗浄機10は、直径300mmの基板を処理(洗浄)するのに使用され、ガイド部34bの第1ガイド面52aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dは、305.785mmに設定され、ガイド部34bの基板載置部32の上面からの高さHは、2.5mmに設定されている。
なお、ガイド部34bの基板載置部32の上面からの高さHは、0.5mm〜8.5mmであることが好ましい。
図6は、基板チャック機構16bの要部を拡大して示す要部拡大図であり、曲線Tは、チャック爪40の先端の軌跡を示している。図6は、図2に示す基板チャック機構16の内周面をガイド面36としたガイド部34、及び図3に示す基板チャック機構16aの内周面をガイド面36aとしたガイド部34aを、比較のため、仮想線で示している。
基板Wは、ロボットハンドで保持されて、チャック爪40を外側に開いた状態の基板ステージ14aの上方に搬送され、ロボットハンドを下降させることで、ロボットハンドからペンシルスクラブ洗浄機10に受け渡される。そして、チャック爪40を内側に閉じる方向に回動させることで、基板Wの周縁部はチャック爪40と基板載置部32との間で把持される。
この時、ロボットハンドの下降に伴って、基板Wは、先ず第1ガイド面52aに外周端面をガイドされながら自重で下降し、例えば作業者のティーチング誤差があっても、第1ガイド面52aを滑り落ちて位置決めされる。このため、第1ガイド面52aの傾斜角は、ある程度大きめに設定されている。そして、ロボットハンドを所定位置まで下降させて引き抜いた後、チャック爪40を内側に閉じる方向に回動させる。この時、基板Wが正確に位置決めされていないと、基板Wは、いずれかのチャック爪40で押されて内方に移動し、この内方へ移動するときに、第2ガイド面52bで外周端面をガイドされて位置決めされる。このため、第2ガイド面52bの傾斜角は、それ程大きくなくてもよく、第1ガイド面52aの傾斜角よりかなり小さく設定することができる。
このように、ガイド部34bの第2ガイド面52bの傾斜を第1ガイド面52aの傾斜に比べて緩くすることで、図6に示すように、ガイド部34bの基板載置部32の上面からの高さHを、例えば図3に示す基板チャック機構16aのガイド部34aの基板載置部32の上面からの高さHとほぼ同じ高さに押えながら、ガイド部34bの第1ガイド面52aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内に基板Wが収まるように、該開口内径Dを、例えば図3に示す基板チャック機構16aのガイド部34aのガイド面36aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dより大きめに設定することができる。
図7は、ロボットハンド54、基板Wの直径d、及びガイド部34bの第1ガイド面52aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内径Dの関係を示している。この開口内径Dは、公差をワーストケースで積み上げても、現状のティーチングでチャックエラーを起こすことがないよう、この例では305.785mmに設定されている。
つまり、この開口内径Dは、処理される基板の外径:299.8mm、基板をロボットハンドで保持して搬送するロボットの位置決め精度の最大値:±0.5mm、ロボットハンド内での基板のずれ範囲の最大値:1.232mm、及び作業者のティーチング誤差:±0.5mm(ロボット分解能0.12mmを含む)の合計を加えた値Aに許容値Bを加えて値に設定されている。
即ち、上記値Aは、下記の式から302.82mmと求められる。
A=299.8+((1.23×2)+(0.5×2)+(0.75×2))1/2
そして、許容値Bを2.965mm(302.82+2.965=305.785)としている。この許容値Bは、任意に設定される。
上記のように、この例の基板チャック機構16bによれば、ガイド部34bの第2ガイド面52bの傾斜を第1ガイド面52aの傾斜に比べて緩することができ、これによって、ガイド部34bの高さを低く抑えつつ、基板Wが確実に第1ガイド面52aの上端を円弧状に結んで形成される開口(すくい口)内に収まるように、該開口内径Dを基板Wの直径dより大きめに設定して、十分なガイド幅を確保することができる。
このペンシルスクラブ洗浄機10によれば、基板チャック機構16bで周縁部を把持して所定の回転速度で回転させた基板Wの表面に、上部洗浄液供給ノズル18(図1参照)から洗浄液を供給し、同時に、ペンシル型洗浄具26を所定の押付け力で基板Wの表面に押付けながら一方向に移動させることで、基板Wの表面のスクラブ洗浄を行う。
この時、8本のアーム12を備え、各アーム12の先端に基板チャック機構16bを備えることで、基板Wを支える箇所を増やし、互いに隣接する基板チャック装置16b間の間隔をより短くして、ペンシル型スポンジ26の押付けによる基板Wの変形や破損を防止することができる。なお、アーム12の数は、8本以上任意に設定される。
図8は、本発明の他の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。この例の前記実施形態と異なる点は、リング状に連続して延びる基板載置部56で基板Wの周縁部を載置保持するようにして点にある。なお、図示しないが、基板載置部56には、円周方向に沿った所定のピッチで水抜き用の溝が形成されている。
このように、リング状に連続して延びる基板載置部56で基板の周縁部をリング状に連続して支えることで、ペンシル型スポンジ等の押付けによる基板の変形や破損を防止することができる。
図9は、本発明の更に他の実施形態の基板処理装置の概要を示す平面図である。この例の図8に示す実施形態と異なる点は、リング状に連続して延びる基板載置部56の所定に位置に、ロボットハンドを通過させる切欠き58を設けた点にある。これによって、ロボットハンドを基板載置部56に干渉させることなく、ロボットハンドで保持した基板を基板処理装置に受け渡すことができる。
なお、上記の例では、本発明をペンシルスクラブ洗浄機に適用しているが、半導体ウェーハ処理装置として使用されるスピン乾燥機(SRD)やIPA(イソプロピルアルコール)乾燥機など、基板の処理に使用される他の基板処理装置にも適用できることは勿論である。
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
10 ペンシルスクラブ洗浄機(基板処理装置)
12 アーム
14a 基板ステージ
16b 基板チャック機構
24 揺動アーム
26 ペンシル型洗浄具
30 チャック本体
32,56 基板載置部
34b ガイド部
36b ガイド面
40 チャック爪
48 開放ピン
50 コイルばね
52a 第1ガイド面
52b 第2ガイド面

Claims (7)

  1. 基板の周縁部を把持し基板を回転させて処理する基板処理装置において、
    放射状に延びる複数のアームを有する回転自在な基板ステージと、
    前記アームの先端にそれぞれ固定されて基板の周縁部を把持する基板チャック機構とを備え、
    前記基板チャック機構は、
    基板の周縁部を載置する基板載置部と該基板載置部に基板を載置する時に基板の外周端面をガイドして該基板の位置決めを行うガイド面とを有するチャック本体と、
    前記チャック本体に回動自在に支承され、内側に閉じる方向に回動して、基板の周縁部を前記基板載置部との間で挟持するチャック爪とを有し、
    前記ガイド面は、前記基板載置部に基板を載置保持する時に自重で下降する基板の外周端面をガイドする第1ガイド面と、チャック爪を内側に閉じる方向に回動させて基板周縁部を前記基板載置部との間で挟持する時に該チャック爪に接触しつつ移動する基板の外周端面をガイドする第2ガイド面とを有し、
    前記第2ガイド面の傾斜は前記第1ガイド面の傾斜に比べて緩いことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記第1ガイド面の上端を円弧状に結んで形成される開口内径は、処理される基板の外径に、基板をロボットハンドで保持して搬送するロボットの位置決め精度の最大値、ロボットハンド内での基板のずれ範囲の最大値、及び作業者のティーチング誤差の合計を加えた値に許容値を加えた値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記ガイド部の前記基板載置部上面からの高さは、0.5mm〜8.5mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
  4. 前記アームの数を8以上としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記基板載置部をリング状に連続させたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記リング状に連続した基板載置部の一部に、ロボットハンドを通過させる切欠きを設けたことを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 前記第2ガイド面は、前記チャック爪が内側に閉じる方向に回動するときの前記チャック爪の先端よりも下方に位置することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
JP2012099340A 2012-04-25 2012-04-25 基板処理装置 Active JP6018404B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012099340A JP6018404B2 (ja) 2012-04-25 2012-04-25 基板処理装置
TW102114334A TWI596687B (zh) 2012-04-25 2013-04-23 Substrate processing apparatus
KR1020130045495A KR102094281B1 (ko) 2012-04-25 2013-04-24 기판 처리 장치
US13/869,849 US9472441B2 (en) 2012-04-25 2013-04-24 Substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012099340A JP6018404B2 (ja) 2012-04-25 2012-04-25 基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013229409A JP2013229409A (ja) 2013-11-07
JP6018404B2 true JP6018404B2 (ja) 2016-11-02

Family

ID=49669289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012099340A Active JP6018404B2 (ja) 2012-04-25 2012-04-25 基板処理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9472441B2 (ja)
JP (1) JP6018404B2 (ja)
KR (1) KR102094281B1 (ja)
TW (1) TWI596687B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5712782B2 (ja) * 2011-05-13 2015-05-07 株式会社Sumco エピタキシャルウェーハ成長装置用サセプタサポートシャフトおよびエピタキシャル成長装置
JP6181438B2 (ja) 2013-06-24 2017-08-16 株式会社荏原製作所 基板保持装置および基板洗浄装置
JP6331189B2 (ja) * 2014-03-07 2018-05-30 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP6335103B2 (ja) * 2014-11-14 2018-05-30 株式会社荏原製作所 基板保持装置
JP6416723B2 (ja) * 2014-11-21 2018-10-31 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム
US10276425B2 (en) * 2014-11-21 2019-04-30 Tokyo Electron Limited Substrate processing system
JP6456712B2 (ja) 2015-02-16 2019-01-23 東京エレクトロン株式会社 基板保持機構及びこれを用いた基板処理装置
US9618857B2 (en) * 2015-02-28 2017-04-11 Kla-Tencor Corporation End effectors and reticle handling at a high throughput
JP6946151B2 (ja) * 2017-11-13 2021-10-06 株式会社荏原製作所 基板保持装置および基板保持装置を備える基板処理装置
KR102564113B1 (ko) * 2018-09-05 2023-08-07 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
WO2021133436A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 Zeng An Andrew Tool architecture for wafer geometry measurement in semiconductor industry
WO2023037424A1 (ja) * 2021-09-08 2023-03-16 株式会社日立ハイテク ウェハ検査装置
US20230390898A1 (en) * 2022-06-07 2023-12-07 Ebara Corporation Substrate clamping apparatus
CN115472553B (zh) * 2022-11-11 2023-05-02 苏州智程半导体科技股份有限公司 一种半导体晶圆刻蚀或清洗的夹定装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS512322A (ja) 1974-05-20 1976-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Seishigahosojushinsochi
JP3625331B2 (ja) 1995-01-19 2005-03-02 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置および洗浄方法
JPH1059540A (ja) * 1996-05-13 1998-03-03 Ebara Corp 基板把持装置
US5775000A (en) * 1996-05-13 1998-07-07 Ebara Corporation Substrate gripper device for spin drying
JP3512322B2 (ja) 1997-12-15 2004-03-29 大日本スクリーン製造株式会社 枚葉式基板処理装置
US6167893B1 (en) * 1999-02-09 2001-01-02 Novellus Systems, Inc. Dynamic chuck for semiconductor wafer or other substrate
JP4488646B2 (ja) * 2001-04-23 2010-06-23 株式会社トプコン ウェーハ保持装置
KR100445259B1 (ko) * 2001-11-27 2004-08-21 삼성전자주식회사 세정방법 및 이를 수행하기 위한 세정 장치
JP2003303871A (ja) * 2002-04-11 2003-10-24 Nisso Engineering Co Ltd ウエハ保持装置及び保持方法
JP4275420B2 (ja) * 2003-01-28 2009-06-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP4037777B2 (ja) * 2003-03-10 2008-01-23 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置
JP2004356517A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Ebara Corp 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
JP4305749B2 (ja) * 2003-10-02 2009-07-29 株式会社安川電機 基板保持装置
US20080110861A1 (en) * 2004-02-24 2008-05-15 Shinji Kajita Substrate Processing Apparatus and Method
KR100672937B1 (ko) * 2004-07-19 2007-01-24 삼성전자주식회사 반도체 기판 처리 장치
JP4814731B2 (ja) * 2006-08-30 2011-11-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 基板保持装置、検査または処理の装置、基板保持方法、検査または処理の方法および検査装置
JP4920387B2 (ja) * 2006-12-01 2012-04-18 信越半導体株式会社 基板収納容器
JP4825771B2 (ja) * 2007-10-22 2011-11-30 信越ポリマー株式会社 ウェーハ収納容器およびウェーハのハンドリング方法
US8118940B2 (en) * 2008-02-07 2012-02-21 Asm Japan K.K. Clamping mechanism for semiconductor device
JP2010021257A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Hitachi High-Tech Control Systems Corp ウェーハアライメント装置及びそれを用いたウェーハ搬送装置
JP2010258170A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Tokyo Electron Ltd 基板保持部材、基板搬送アーム及び基板搬送装置
JP6053528B2 (ja) * 2013-01-11 2016-12-27 株式会社荏原製作所 基板把持装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201351541A (zh) 2013-12-16
US9472441B2 (en) 2016-10-18
JP2013229409A (ja) 2013-11-07
KR20130120410A (ko) 2013-11-04
KR102094281B1 (ko) 2020-03-30
TWI596687B (zh) 2017-08-21
US20130320636A1 (en) 2013-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6018404B2 (ja) 基板処理装置
JP6431156B2 (ja) 基板処理装置
TWI464823B (zh) Liquid treatment device and liquid treatment method
JP6568975B2 (ja) テープカートリッジ、スクラバー、および基板処理装置
JP6073192B2 (ja) 基板洗浄装置、基板洗浄システムおよび基板洗浄方法
KR20200032042A (ko) 기판 보유 지지 장치
US10643872B2 (en) Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
KR102402297B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN105097438A (zh) 一种晶片背面清洗装置
TWI793068B (zh) 洗淨構件及基板洗淨裝置
JP7057673B2 (ja) 加工装置
JPH10177999A (ja) 基板搬送用ハンド及びポリッシング装置
TWI810835B (zh) 帶有整合基板對準台的乾燥系統
JP5516612B2 (ja) ロボットシステム
JP6952579B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2000183020A (ja) 洗浄装置
JP7356811B2 (ja) 基板支持装置及び基板支持装置の制御方法
JP6595040B2 (ja) 基板処理装置及び基板搬送方法
JP6122684B2 (ja) 基板処理装置及び処理基板の製造方法
JP5908703B2 (ja) 研削装置及び円形板状ワークの洗浄方法
JP5689367B2 (ja) 基板搬送方法および基板搬送機
JP6144531B2 (ja) 基板処理装置及び処理基板の製造方法
JP2013254959A (ja) 液処理装置および液処理方法
JP5184209B2 (ja) ウェハ搬送装置とウェハ保持装置とを備えた装置
JP2021057356A (ja) 基板洗浄装置、基板処理装置および記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6018404

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250