JP6376778B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate, ceramic substrate, solar cell substrate and the like.
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献1に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に向けて処理液を吐出するノズルとを備えている。スピンチャックは、基板の周囲に配置される複数のチャックピンを含む。スピンチャックは、複数のチャックピンを基板の周縁部に押し付けることにより、基板を水平な姿勢で保持する。
In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is used.
The single-wafer type substrate processing apparatus described in Patent Document 1 includes a spin chuck that rotates while holding the substrate horizontally, and a nozzle that discharges the processing liquid toward the substrate held by the spin chuck. . The spin chuck includes a plurality of chuck pins arranged around the substrate. The spin chuck holds the substrate in a horizontal posture by pressing a plurality of chuck pins against the peripheral edge of the substrate.
回転している基板の上面に供給された処理液は、基板の上面に沿って外方に流れる。チャックピンの上端部は、基板の上面よりも上方に突出している。そのため、基板上の処理液がスピンチャックの上端部に衝突して、処理液のミストが形成される。処理液のミストは、基板に付着して基板を汚染するおそれがある。また、処理液のミストは、ノズルを保持するノズルアームなどの部材に付着して、基板の汚染原因となるパーティクルを発生させるおそれがある。 The processing liquid supplied to the upper surface of the rotating substrate flows outward along the upper surface of the substrate. The upper end portion of the chuck pin protrudes above the upper surface of the substrate. Therefore, the processing liquid on the substrate collides with the upper end portion of the spin chuck, and a mist of the processing liquid is formed. The mist of the processing liquid may adhere to the substrate and contaminate the substrate. In addition, the mist of the processing liquid may adhere to a member such as a nozzle arm that holds the nozzle and generate particles that cause contamination of the substrate.
基板の上面からのチャックピンの突出量を減少させれば、ミストの発生量を低減できると考えられる。しかしながら、基板を確実に把持するために、ある程度の突出量をチャックピンに確保する必要がある。また、基板の確実な把持以外の要因により、チャックピンの突出量が増加する場合もある。たとえば、特許文献1に記載されているように、基板上の液体を赤外線ヒータで加熱する場合には、チャックピンを赤外線から保護するために、カバーをチャックピンに取り付けることがある。この場合、チャックピンの突出量が増加してしまう。 It is considered that the amount of mist generated can be reduced by reducing the amount of protrusion of the chuck pins from the upper surface of the substrate. However, it is necessary to secure a certain amount of protrusion on the chuck pin in order to securely hold the substrate. Further, the amount of protrusion of the chuck pin may increase due to factors other than the reliable gripping of the substrate. For example, as described in Patent Document 1, when a liquid on a substrate is heated with an infrared heater, a cover may be attached to the chuck pin in order to protect the chuck pin from infrared rays. In this case, the protruding amount of the chuck pin increases.
そこで、本発明の目的の一つは、基板の上面からのチャックピンの突出量が大きい場合でも、処理液の衝突により発生するミストの量を低減できる基板処理装置を提供することである。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of reducing the amount of mist generated due to the collision of the processing liquid even when the amount of chuck pins protruding from the upper surface of the substrate is large.
請求項1に記載の発明は、基板の周縁部に押し付けられるチャックピンを含み、前記チャックピンを用いて基板を水平な姿勢で把持しながら、当該基板の中央部を通る鉛直な基板回転軸線まわりに当該基板を回転させるスピンチャックと、前記スピンチャックに把持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段とを含み、少なくとも一部が基板上面よりも上方に配置されると共に、前記チャックピンの内方から前記基板回転軸線に直交する径方向に前記チャックピンを見たときに見える入口と、前記入口よりも径方向外方に配置された出口とを含むスリットが、前記チャックピンに設けられ、前記入口は、前記チャックピンの内方から前記チャックピンを径方向に見たときに前記基板回転軸線まわりの方向である周方向に延びており、前記チャックピンは、基板に接触する導電部を含み、前記導電部は、導電性を有する導電性材料で形成されており、平面視で基板または前記チャックピンに覆われる、基板処理装置である。
請求項2に記載の発明は、基板の周縁部に押し付けられるチャックピンを含み、前記チャックピンを用いて基板を水平な姿勢で把持しながら、当該基板の中央部を通る鉛直な基板回転軸線まわりに当該基板を回転させるスピンチャックと、前記スピンチャックに把持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段とを含み、少なくとも一部が基板上面よりも上方に配置されると共に、前記チャックピンの内方から前記基板回転軸線に直交する径方向に前記チャックピンを見たときに見える入口と、前記入口よりも径方向外方に配置された出口とを含むスリットが、前記チャックピンに設けられ、前記入口は、前記チャックピンの内方から前記チャックピンを径方向に見たときに前記基板回転軸線まわりの方向である周方向に延びており、前記チャックピンは、基板の周縁部に押し付けられる基板よりも軟らかい接触部と、前記接触部の径方向外方に配置された前記接触部よりも硬い芯部とを含み、前記接触部および芯部のそれぞれは、導電性を有する導電性材料で形成されている、基板処理装置である。この構成によれば、請求項8と同様の効果を奏することができる。
請求項3に記載の発明は、前記入口は、前記チャックピンの内方から前記チャックピンを径方向に見たときに前記基板回転軸線まわりの方向である周方向に延びると共に、基板上面よりも上方に配置される横開口部を含み、前記入口および前記出口は、前記チャックピンにより全周を囲まれている、請求項1または2に記載の基板処理装置である。
The invention according to claim 1 includes a chuck pin pressed against the peripheral edge of the substrate, and grips the substrate in a horizontal posture using the chuck pin, and around a vertical substrate rotation axis passing through the central portion of the substrate. And a processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the substrate held by the spin chuck, and at least a part of the processing chuck is disposed above the upper surface of the substrate. A slit including an inlet that is visible when the chuck pin is viewed in a radial direction perpendicular to the substrate rotation axis from the inside of the pin, and an outlet that is disposed radially outward from the inlet is formed in the chuck pin. Provided, and the inlet extends in a circumferential direction that is a direction around the substrate rotation axis when the chuck pin is viewed in a radial direction from the inside of the chuck pin, Serial chuck pin comprises a conductive portion in contact with the substrate, the conductive portion is formed of a conductive material having conductivity, it is covered by the substrate or the chuck pins in plan view, a substrate processing apparatus.
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, the inlet extends in a circumferential direction that is a direction around the substrate rotation axis when the chuck pin is viewed in the radial direction from the inside of the chuck pin, and more than the upper surface of the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 1 , further comprising a lateral opening disposed above, wherein the inlet and the outlet are surrounded by the chuck pins.
請求項1および2に係る発明の構成によれば、処理液を案内するスリットが、チャックピンに設けられている。スリットの入口は、チャックピンをその内方から径方向に見たときに見える位置に配置されている。さらに、入口の少なくとも一部は、基板よりも上方に配置される。入口の少なくとも一部は、周方向に延びている。チャックピンに向かって基板上を外方に流れる処理液は、入口からスリットの中に進入し、入口よりも径方向外方に配置された出口からスリットの外に排出される。すなわち、チャックピンに向かって飛散する処理液の一部は、内方または上方に跳ね返らずに、スリットによってチャックピンの周囲に案内される。これにより、チャックピンから跳ね返る液の量を低減できるので、ミストの発生量を低減できる。
さらに、請求項1に係る発明の構成によれば、導電性を有する導電部が、チャックピンに設けられており、この導電部が、支持位置および把持位置の少なくとも一方で基板に接触する。したがって、基板の帯電を抑制または防止できる。導電部は、炭素を含む導電性材料で形成されている。基板上の液体を加熱するための赤外線が基板の上面に照射される場合、黒色の導電部は、赤外線を吸収しやすいので、温度が上昇してしまう。したがって、導電部を基板またはチャックピンで覆うことにより、熱源から導電部を保護できる。これにより、導電部の温度上昇を抑えることができる。
さらに、請求項2に係る発明の構成によれば、基板に接触する接触部が基板よりも軟らかいので、基板と接触部との接触によって基板が傷つくことを抑制または防止できる。しかも、接触部を径方向外方から支持する芯部が接触部よりも剛性が高いので、チャックピンが基板を把持しているときの接触部の変形を効果的に抑えることができる。さらに、接触部および芯部がいずれも導電性を有しているので、基板の電気を接触部から芯部に逃がすことができる。
According to the first and second aspects of the invention , the slit for guiding the processing liquid is provided in the chuck pin. The entrance of the slit is disposed at a position where the chuck pin is visible when viewed from the inside in the radial direction. Furthermore, at least a portion of the inlet is disposed above the substrate. At least a part of the inlet extends in the circumferential direction. The processing liquid that flows outward on the substrate toward the chuck pins enters the slit from the inlet, and is discharged out of the slit from the outlet disposed radially outward from the inlet. That is, a part of the processing liquid splashed toward the chuck pin is guided around the chuck pin by the slit without splashing inward or upward. Thereby, since the quantity of the liquid which bounces from a chuck pin can be reduced, the generation amount of mist can be reduced.
Further, according to the configuration of the invention according to claim 1, the conductive part having conductivity is provided on the chuck pin, and the conductive part contacts the substrate at least one of the support position and the gripping position. Therefore, charging of the substrate can be suppressed or prevented. The conductive part is formed of a conductive material containing carbon. When infrared rays for heating the liquid on the substrate are irradiated on the upper surface of the substrate, the black conductive portion easily absorbs infrared rays, and thus the temperature rises. Therefore, the conductive portion can be protected from the heat source by covering the conductive portion with the substrate or the chuck pin. Thereby, the temperature rise of an electroconductive part can be suppressed.
Furthermore, according to the structure of the invention which concerns on
基板上の処理液を効率的にスリットの入口に集めることだけを考えれば、入口の開口面積は、大きいほど好ましい。しかしながら、スリットの入口が大きいと、チャックピンの剛性が低下してしまう。 Considering that only the processing liquid on the substrate is efficiently collected at the entrance of the slit, it is preferable that the opening area of the entrance is larger. However, if the entrance of the slit is large, the rigidity of the chuck pin is lowered.
請求項3に係る発明の構成によれば、周方向に長い横開口部が、スリットの入口に設けられている。これにより、チャックピンの剛性の低下を抑えながら、スリットの入口を基板の上面に沿う方向、すなわち、基板上の液体が広がる方向に拡大することができる。したがって、基板上の処理液を効率的にスリットの入口に集めることができ、ミストの発生量を低減できる。
請求項4に記載の発明は、前記入口は、少なくとも一部が基板上面よりも上方に配置される、上下方向に延びる縦開口部を含む、請求項3に記載の基板処理装置である。
According to the structure of the invention which concerns on Claim 3, the horizontal opening part long in the circumferential direction is provided in the entrance of the slit. Thereby, the entrance of the slit can be expanded in the direction along the upper surface of the substrate, that is, the direction in which the liquid on the substrate spreads, while suppressing the decrease in the rigidity of the chuck pin. Therefore, the processing liquid on the substrate can be efficiently collected at the entrance of the slit, and the amount of mist generated can be reduced.
The invention according to
この構成によれば、上下方向に長い縦開口部が、スリットの入口に設けられている。これにより、チャックピンの剛性の低下を抑えながら、スリットの入口を上下方向に拡大することができる。したがって、チャックピンに向かって飛散する処理液の幅が上下に広い場合でも、基板上の処理液を効率的にスリットの入口に集めることができ、ミストの発生量を低減できる。 According to this configuration, the vertical opening that is long in the vertical direction is provided at the entrance of the slit. Thereby, the entrance of the slit can be expanded in the vertical direction while suppressing a decrease in the rigidity of the chuck pin. Therefore, even when the width of the processing liquid scattered toward the chuck pins is wide up and down, the processing liquid on the substrate can be efficiently collected at the entrance of the slit, and the amount of mist generated can be reduced.
スリットの入口の縦開口部は、その全体が基板よりも上方に配置されてもよいし、その一部だけが基板よりも上方に配置されてもよい。具体的には、請求項5に記載の発明のように、前記縦開口部は、基板上面よりも上方に配置される上端と、基板下面よりも下方に配置される下端とを含んでいてもよい。
この構成によれば、スリットの入口に設けられた縦開口部が、基板よりも上方の位置から基板よりも下方の位置まで上下方向に延びる。したがって、縦開口部の一部は、基板の上面と等しい高さから上方に延びる。そのため、基板の上面近傍を流れる処理液を確実にスリットの入口に集めることができる。これにより、チャックピンから跳ね返る処理液の量を減少させることができるので、ミストの発生量を低減できる。
The entire vertical opening at the entrance of the slit may be disposed above the substrate, or only a part thereof may be disposed above the substrate. Specifically, as in the invention described in
According to this configuration, the vertical opening provided at the entrance of the slit extends in the vertical direction from a position above the substrate to a position below the substrate. Therefore, a part of the vertical opening extends upward from a height equal to the upper surface of the substrate. Therefore, the processing liquid flowing near the upper surface of the substrate can be reliably collected at the entrance of the slit. Thereby, since the amount of the processing liquid that rebounds from the chuck pin can be reduced, the amount of mist generated can be reduced.
請求項6に記載の発明は、前記出口の少なくとも一部は、前記入口と径方向に並んでいる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、スリットの入口とスリットの出口とが径方向に並んでいるので、スリットの少なくとも一部は、入口から出口に径方向に水平に延びている。したがって、入口から出口に向かう処理液の流れがスリットの内面に妨げられにくい。これにより、スリット内の処理液を効率的に排出できるので、スリット内への処理液の進入が、スリット内の処理液に妨げられることを抑制または防止できる。
The invention according to
According to this configuration, since the entrance of the slit and the exit of the slit are arranged in the radial direction, at least a part of the slit extends horizontally in the radial direction from the entrance to the exit. Therefore, the flow of the processing liquid from the inlet toward the outlet is not easily obstructed by the inner surface of the slit. Thereby, since the process liquid in a slit can be discharged | emitted efficiently, it can suppress or prevent that the approach of the process liquid into a slit is prevented by the process liquid in a slit.
請求項7に記載の発明は、前記入口の少なくとも一部は、平面視で基板に重なるように基板の上方に配置される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、スリットの入口の少なくとも一部が、基板の上方に配置され、平面視で基板に重なる。言い換えると、入口の少なくとも一部は、基板の周端面よりも内方に配置される。基板上の処理液にスリットの入口を近づけることができるので、基板上の処理液を効率的にスリットの入口に集めることができる。これにより、チャックピンから跳ね返る処理液の量を減少させることができるので、ミストの発生量を低減できる。
The invention according to claim 7 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least a part of the inlet is disposed above the substrate so as to overlap the substrate in a plan view. is there.
According to this configuration, at least a part of the entrance of the slit is disposed above the substrate and overlaps the substrate in plan view. In other words, at least a part of the inlet is disposed inward of the peripheral end surface of the substrate. Since the entrance of the slit can be brought close to the processing liquid on the substrate, the processing liquid on the substrate can be efficiently collected at the entrance of the slit. Thereby, since the amount of the processing liquid that rebounds from the chuck pin can be reduced, the amount of mist generated can be reduced.
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1に備えられたチャンバー4の内部を水平に見た模式図である。図2は、スピンベース9およびこれに関連する構成を示す模式的な平面図である。図3は、図2に示すIII−III線に沿うチャックピン8の鉛直断面を示す模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view of the inside of a
基板処理装置1は、シリコンウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図1に示すように、基板処理装置1は、処理液で基板Wを処理する処理ユニット2と、処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボット(図示せず)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。
図1に示すように、各処理ユニット2は、枚葉式のユニットである。各処理ユニット2は、内部空間を有する箱形のチャンバー4と、チャンバー4内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持しながら、基板Wの中央部を通る鉛直な基板回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック5と、スピンチャック5に保持されている基板Wに処理液を供給する複数のノズル(第1薬液ノズル13、第2薬液ノズル18、およびリンス液ノズル23)と、スピンチャック5に保持されている基板Wを基板Wの上方から加熱する加熱装置6と、基板回転軸線A1まわりにスピンチャック5を取り囲む筒状のカップ7とを含む。
The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a silicon wafer one by one. As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 controls the
As shown in FIG. 1, each
図1に示すように、スピンチャック5は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース9と、スピンベース9の上面周縁部から上方に突出する複数のチャックピン8と、複数のチャックピン8に基板Wを把持させるチャック開閉機構10とを含む。スピンチャック5は、さらに、スピンベース9の中央部から基板回転軸線A1に沿って下方に延びるスピン軸11と、スピン軸11を回転させることによりスピンベース9およびチャックピン8を基板回転軸線A1まわりに回転させるスピンモータ12とを含む。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、複数のチャックピン8は、間隔を空けて周方向(基板回転軸線A1まわりの方向)に配列されている。チャックピン8は、チャック開閉機構10によって鉛直なピン回動軸線A2まわりに駆動される土台部33と、基板Wの下面周縁部を支持する支持部34と、基板Wの周縁部に押し付けられる把持部35とを含む。土台部33は、スピンベース9の上方に配置されており、把持部35および支持部34は、土台部33の上方に配置されている。支持部34は、把持部35の内方(基板回転軸線A1に近づく方向)に配置されている。支持部34の上面は、把持部35から斜め下に内方に延びる傾斜面である。
As shown in FIG. 2, the plurality of
チャックピン8は、把持部35が基板Wの周縁部に押し付けられる閉位置(図2に示す位置)と、把持部35が基板Wの周縁部から離れる開位置との間で、ピン回動軸線A2まわりにスピンベース9に対して回動可能である。図2に示すように、把持部35および支持部34は、ピン回動軸線A2の周囲に配置されている。チャックピン8がピン回動軸線A2まわりに回動すると、把持部35および支持部34が水平に移動するが、図3では、便宜上、基板Wが水平に移動しているように図示されている。
The
制御装置3は、チャック開閉機構10を制御することにより、複数のチャックピン8が基板Wを把持する閉状態と、複数のチャックピン8による基板Wの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン8の状態を切り替える。基板Wがスピンチャック5に搬送されるとき、制御装置3は、チャックピン8を開位置に退避させる。制御装置3は、この状態で、基板Wが複数のチャックピン8の上に置かれるように搬送ロボットを制御する。これにより、図3において一点鎖線で示すように、支持部34の上面が基板Wの下面周縁部に接触し、基板Wが、スピンベース9の上面から上方に離れた支持位置(図3において一点鎖線で示す位置)で水平な姿勢で支持される。
The control device 3 controls the chuck opening /
基板Wが複数のチャックピン8に載置された後、制御装置3は、チャックピン8を開位置から閉位置に移動させる。図3に示すように、支持部34の上面は把持部35に向かって斜め上に延びているので、チャックピン8が閉位置に向かって移動する過程で、基板Wが複数の支持部34によって徐々に持ち上げられる。さらに、チャックピン8が閉位置に向かって移動する過程で、把持部35が、基板Wの周端面に近づく。これにより、把持部35が基板Wの周縁部に押し付けられ、基板Wが、支持位置の上方の把持位置(図3において二点鎖線で示す位置)で水平な姿勢で把持される。
After the substrate W is placed on the plurality of chuck pins 8, the control device 3 moves the chuck pins 8 from the open position to the closed position. As shown in FIG. 3, since the upper surface of the
図1に示すように、処理ユニット2は、第1薬液を下向きに吐出する第1薬液ノズル13と、第1薬液ノズル13に接続された第1薬液配管14と、第1薬液配管14に介装された第1薬液バルブ15と、第1薬液ノズル13が先端部に取り付けられた第1薬液アーム16と、第1薬液アーム16を移動させることにより、第1薬液の着液位置を基板Wの上面内で移動させる第1ノズル移動装置17とを含む。第1薬液の一例は、SPM(硫酸と過酸化水素水との混合液)である。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、処理ユニット2は、第2薬液を下向きに吐出する第2薬液ノズル18と、第2薬液ノズル18に接続された第2薬液配管19と、第2薬液配管19に介装された第2薬液バルブ20と、第2薬液ノズル18が先端部に取り付けられた第2薬液アーム21と、第2薬液アーム21を移動させることにより、第2薬液の着液位置を基板Wの上面内で移動させる第2ノズル移動装置22とを含む。第2薬液の一例は、SC1(アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液)である。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、処理ユニット2は、リンス液を下向きに吐出するリンス液ノズル23と、リンス液ノズル23に接続されたリンス液配管24と、リンス液配管24に介装されたリンス液バルブ25と、リンス液ノズル23が先端部に取り付けられたリンス液アーム26と、リンス液アーム26を移動させることにより、リンス液の着液位置を基板Wの上面内で移動させるノズル移動装置27とを含む。リンス液の一例は、純水(脱イオン水:Deionzied water)である。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、カップ7は、スピンチャック5に保持されている基板Wよりも外方(基板回転軸線A1から離れる方向)に配置されている。カップ7は、スピンベース9を取り囲んでいる。スピンチャック5が基板Wを回転させている状態で、処理液が基板Wに供給されると、処理液は基板Wからその周囲に飛散する。処理液が基板Wに供給されるとき、上向きに開いたカップ7の上端部7aは、スピンベース9よりも上方に配置される。したがって、基板Wの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、カップ7によって受け止められる。そして、カップ7内に集められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。
As shown in FIG. 1, the cup 7 is disposed outside the substrate W held by the spin chuck 5 (in a direction away from the substrate rotation axis A1). The cup 7 surrounds the spin base 9. When the processing liquid is supplied to the substrate W while the
図1に示すように、加熱装置6は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上方に配置された赤外線ヒータ28と、赤外線ヒータ28が先端部に取り付けられたヒータアーム31と、ヒータアーム31を移動させるヒータ移動装置32とを含む。
図1に示すように、赤外線ヒータ28は、赤外線を含む光を発する赤外線ランプ29と、赤外線ランプ29を収容するランプハウジング30とを含む。図2に示すように、赤外線ヒータ28は、平面視で基板Wよりも小さい。赤外線ランプ29およびランプハウジング30は、ヒータアーム31に取り付けられている。赤外線ランプ29およびランプハウジング30は、ヒータアーム31と共に移動する。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the
赤外線ランプ29は、ハロゲンランプである。赤外線ランプ29は、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。赤外線ランプ29は、カーボンヒータであってもよいし、ハロゲンランプおよびカーボンヒータ以外の発熱体であってもよい。ランプハウジング30の少なくとも一部は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。赤外線ランプ29が光を発すると、赤外線ランプ29からの光が、ランプハウジング30を透過してランプハウジング30の外面から放出される。
The
図1に示すように、ランプハウジング30は、基板Wの上面と平行な底壁を有している。赤外線ランプ29は、底壁の上方に配置されている。底壁の下面は、基板Wの上面と平行でかつ平坦な照射面30aを含む。赤外線ヒータ28が基板Wの上方に配置されている状態では、ランプハウジング30の照射面30aが、間隔を空けて基板Wの上面に上下方向に対向する。この状態で赤外線ランプ29が光を発すると、赤外線を含む光が、ランプハウジング30の照射面30aから基板Wの上面に向かい、基板Wの上面に照射される。照射面30aは、たとえば、直径が基板Wの半径よりも小さい円形である。照射面30aは、円形に限らず、長手方向の長さが基板Wの半径以上である矩形状であってもよいし、円形および矩形以外の形状であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ヒータ移動装置32は、スピンチャック5の周囲で上下方向に延びるヒータ回動軸線A3まわりにヒータアーム31を回動させることにより、赤外線ヒータ28を水平に移動させる。図2に示すように、ヒータ移動装置32は、平面視で基板Wの中央部を通る円弧状の軌跡に沿って赤外線ヒータ28を水平に移動させる。したがって、赤外線ヒータ28は、スピンチャック5の上方を含む水平面内で移動する。また、ヒータ移動装置32は、赤外線ヒータ28を鉛直方向に移動させることにより、照射面30aと基板Wとの距離を変化させる。
As shown in FIG. 1, the
赤外線ヒータ28からの光は、基板Wの上面内の照射位置に照射される。制御装置3は、赤外線ヒータ28が赤外線を発している状態で、スピンチャック5によって基板Wを回転させながら、ヒータ移動装置32によって赤外線ヒータ28をヒータ回動軸線A3まわりに回動させる。これにより、基板Wの上面が、加熱位置としての照射位置によって走査される。したがって、処理液などの液体が基板W上に保持されている状態で赤外線ランプ29が赤外線を発すると、赤外線が基板W上の液体に吸収され、基板W上の液体の温度が上昇する。
The light from the
図4は、チャックピン8を示す模式図である。図4(a)は、チャックピン8の把持部35の平面図である。図4(b)は、チャックピン8の把持部35をその内方から径方向R1に見た正面図である。図4(c)は、チャックピン8の把持部35の左側面図である。
図4(c)に示すように、スピンチャック5の把持部35は、基板Wの上面と平行な上面37と、上面37の内縁から下方に延びる内端面38と、上面37の外縁から下方に延びる外端面36と、内向き(図4(c)では、紙面の左側)に開いたV字状の鉛直断面を有する収容溝41を形成する2つの傾斜面(上傾斜面39および下傾斜面40)とを含む。2つの傾斜面は、収容溝41の底41aから斜め上に内方に延びる上傾斜面39と、収容溝41の底41aから斜め下に内方に延びる下傾斜面40と含む。把持部35の上面37および内端面38は、把持位置(図4(c)において二点鎖線で示す基板Wの位置)よりも上方に位置している。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the
As shown in FIG. 4C, the
図3に示すように、チャックピン8は、把持部35を径方向R1(基板回転軸線A1に直交する方向)に貫通するスリット42を含む。図4(b)に示すように、チャックピン8をその内方から径方向R1に見ると、スリット42は、下向きに開いたU字状である。スリット42は、周方向C1に水平に延びる水平部43と、水平部43の両端部から下方に延びる2つの鉛直部44とを含む。
As shown in FIG. 3, the
図4(b)に示すように、スリット42の水平部43は、把持位置にある基板Wの上面よりも上方に配置されている。スリット42の鉛直部44は、水平部43から把持位置にある基板Wの下面よりも下方の位置まで延びている。図4(a)に示すように、水平部43の内端は、把持部35の内端面38で開口しており、水平部43の外端は、把持部35の外端面36で開口している。また、図4(c)に示すように、鉛直部44の内端は、把持部35の内端面38、上傾斜面39、および下傾斜面40で開口しており、鉛直部44の外端は、把持部35の外端面36で開口している。
As shown in FIG. 4B, the
図3に示すように、水平部43の鉛直断面は、径方向R1に水平に延びている。同様に、鉛直部44の水平断面は、径方向R1に水平に延びている。水平部43の高さ(鉛直方向の長さ)は、水平部43の内端から水平部43の外端まで一定であり、水平部43の幅(周方向C1の長さ)は、水平部43の内端から水平部43の外端まで一定である。同様に、鉛直部44の高さは、鉛直部44の内端から鉛直部44の外端まで一定であり、鉛直部44の幅は、鉛直部44の内端から鉛直部44の外端まで一定である。
As shown in FIG. 3, the vertical section of the
図4(c)に示すように、スリット42は、水平部43および鉛直部44の内端によって形成された入口45と、水平部43および鉛直部44の外端によって形成された出口47と、把持部35の内部を通って入口45から出口47に径方向R1に延びる通路46とを含む。図4(b)に示すように、チャックピン8をその内方から径方向R1に見ると、スリット42の入口45は、共通の部材(チャックピン8)で囲まれている。スリット42の入口45は、周方向C1に延びる横開口部45aと、横開口部45aの両端部から下方に延びる縦開口部45bとを含む。横開口部45aの高さは、縦開口部45bの幅と等しい。横開口部45aの高さは、把持位置に位置する基板Wの上面から把持部35の上面37までの高さの半分以下である。横開口部45aの高さは、たとえば、0を超える、0.5mm未満の大きさである。
As shown in FIG. 4C, the
チャックピン8は、導電性材料で形成された導電部に相当する。チャックピン8は、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性および導電性を有する複合材料で形成されている。複合材料の具体例は、樹脂と炭素とを含む材料である。チャックピン8は、樹脂を含む樹脂材料と炭素を含む炭素材料とが交互に積層された積層体であってもよいし、粉末状または粒子状の炭素材料が内部に分散した樹脂部材であってもよい。
The
チャックピン8に含まれる炭素は、炭素繊維(カーボンファイバー)であってもよいし、炭素の粉末または粒子であってもよい。チャックピン8に含まれる樹脂の具体例は、PFA(tetrafluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)、PCTFE(Poly Chloro Tri Furuoro Ethylene)、PTFE(polytetrafluoroethylene)、PEEK(polyetheretherketone)である。これらの樹脂は、いずれも、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性を有している。
The carbon contained in the
図5は、基板Wの上面に供給された処理液の流れについて説明するための図である。
回転している基板Wの上面に供給された処理液は、基板Wに対して回転方向の下流側に流れながら、基板Wの上面に沿って外方に流れる。チャックピン8の把持部35の上端部が、把持位置に位置する基板Wの上面よりも上方に配置されているので、基板W上の処理液は、把持部35の上端部に向かって外方に流れる。この処理液の一部は、把持部35の外面で開口するスリット42の入口45からチャックピン8の中に入って、スリット42の出口47からチャックピン8の外に排出される。したがって、スリット42が設けられていない場合よりも、処理液がチャックピン8に衝突することにより発生するミストの量が低減される。
FIG. 5 is a diagram for explaining the flow of the processing liquid supplied to the upper surface of the substrate W.
The processing liquid supplied to the upper surface of the rotating substrate W flows outward along the upper surface of the substrate W while flowing downstream in the rotation direction with respect to the substrate W. Since the upper end portion of the
図6は、処理ユニット2によって行われる基板Wの処理の一例について説明するための工程図である。以下では、図1を参照する。図6については適宜参照する。
処理ユニット2によって基板Wが処理されるときには、チャンバー4内に基板Wを搬入する搬入工程(図6のステップS1)が行われる。
具体的には、制御装置3は、全てのノズルがスピンチャック5の上方から退避している状態で、基板Wを保持している搬送ロボットのハンドをチャンバー4内に進入させる。そして、制御装置3は、ハンド上の基板Wが複数のチャックピン8の上に置かれるように、搬送ロボットを制御する。その後、制御装置3は、搬送ロボットのハンドをチャンバー4内から退避させる。また、制御装置3は、基板Wが複数のチャックピン8の上に置かれた後、チャックピン8を開位置から閉位置に移動させて、複数のチャックピン8に基板Wを把持させる。その後、制御装置3は、スピンモータ12に基板Wの回転を開始させる。
FIG. 6 is a process diagram for explaining an example of the processing of the substrate W performed by the
When the substrate W is processed by the
Specifically, the control device 3 causes the hand of the transfer robot holding the substrate W to enter the
次に、第1薬液の一例であるSPMを基板Wに供給する第1薬液供給工程(図6のステップS2)が行われる。
具体的には、制御装置3は、第1ノズル移動装置17を制御することにより、第1薬液ノズル13を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、第1薬液ノズル13が基板Wの上方に配置される。その後、制御装置3は、第1薬液バルブ15を開いて、室温よりも高温(たとえば、140℃)のSPMを回転している基板Wの上面に向けて第1薬液ノズル13に吐出させる。制御装置3は、この状態で第1ノズル移動装置17を制御することにより、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。
Next, a first chemical solution supply step (step S2 in FIG. 6) for supplying SPM, which is an example of the first chemical solution, to the substrate W is performed.
Specifically, the control device 3 controls the first
第1薬液ノズル13から吐出されたSPMは、基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、SPMが基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に形成される。これにより、レジスト膜などの異物がSPMによって基板Wから除去される。さらに、制御装置3は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、SPMの着液位置が、基板Wの上面全域を通過する。そのため、基板Wの上面が均一に処理される。
The SPM discharged from the first chemical
次に、制御装置3は、スピンモータ12を制御することにより、基板Wの上面全域がSPMの液膜に覆われている状態で、低回転速度(たとえば1〜30rpm)まで基板Wの回転速度を低下させる。そのため、基板W上のSPMに作用する遠心力が弱まり、基板W上から排出されるSPMの量が減少する。制御装置3は、基板Wが低回転速度で回転している状態で、第1薬液バルブ15を閉じて、第1薬液ノズル13からのSPMの吐出を停止させる。これにより、基板WへのSPMの供給が停止された状態で、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に保持される。制御装置3は、基板WへのSPMの供給を停止した後、第1ノズル移動装置17を制御することにより、第1薬液ノズル13をスピンチャック5の上方から退避させる。
Next, the control device 3 controls the
次に、基板W上のSPMを加熱する加熱工程(図6のステップS3)が行われる。
具体的には、制御装置3は、ヒータ移動装置32を制御することにより、赤外線ヒータ28を退避位置から処理位置に移動させる。さらに、制御装置3は、赤外線ヒータ28が基板Wの上方に到達した後もしくはその前に、赤外線ヒータ28に発光を開始させる。これにより、赤外線ヒータ28の温度(加熱温度)が、第1薬液(この処理例では、SPM)の沸点よりも高い温度まで上昇し、その温度に維持される。制御装置3は、基板Wの上面に対する赤外線の照射位置が中央部および周縁部の一方から他方に移動するように、ヒータ移動装置32に赤外線ヒータ28を水平に移動させる。制御装置3は、赤外線ヒータ28によるSPMの加熱が所定時間にわたって行われた後、赤外線ヒータ28を基板Wの上方から退避させる。その後、制御装置3は、赤外線ヒータ28の発光を停止させる。
Next, a heating process (step S3 in FIG. 6) for heating the SPM on the substrate W is performed.
Specifically, the control device 3 moves the
次に、制御装置3は、スピンモータ12を制御することにより、基板Wへの液体の供給が停止されている状態で、前述の低回転速度よりも大きい回転速度で基板Wを回転させる。これにより、基板W上のSPMに加わる遠心力が増加し、基板W上のSPMが基板Wの周囲に振り切られる。そのため、殆ど全てのSPMが基板W上から排出される。基板Wの周囲に飛散したSPMは、カップ7によって受け止められ、カップ7を介して回収装置または排液装置に案内される。
Next, the control device 3 controls the
このように、制御装置3は、基板Wを回転させている状態で、基板Wの上面に対する赤外線の照射位置を中央部および周縁部の一方から他方に移動させるので、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が均一に加熱される。赤外線ヒータ28による基板Wの加熱温度は、SPMのその濃度における沸点以上の温度に設定されている。したがって、基板W上のSPMが、その濃度における沸点まで加熱される。特に、赤外線ヒータ28による基板Wの加熱温度が、SPMのその濃度における沸点よりも高温に設定されている場合には、基板WとSPMとの界面の温度が、沸点よりも高温に維持され、基板Wからの異物の除去が促進される。
As described above, the control device 3 moves the infrared irradiation position on the upper surface of the substrate W from one of the central portion and the peripheral portion to the other while rotating the substrate W, and thus covers the entire upper surface of the substrate W. The liquid film of SPM is heated uniformly. The heating temperature of the substrate W by the
次に、リンス液の一例である純水を基板Wに供給する第1リンス液供給工程(図6のステップS4)が行われる。
具体的には、制御装置3は、ノズル移動装置27を制御することにより、リンス液ノズル23を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置3は、リンス液バルブ25を開いて、回転している基板Wの上面に向けてリンス液ノズル23に純水を吐出させる。これにより、基板Wに残留しているSPMが純水によって洗い流され、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。そして、リンス液バルブ25が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置3は、リンス液バルブ25を閉じて純水の吐出を停止させる。その後、制御装置3は、ノズル移動装置27を制御することにより、リンス液ノズル23を基板Wの上方から退避させる。なお、リンス液ノズル23から吐出される液体は、純水のみならず、温水やごく少量の薬液を添加した機能水であってもよい。
Next, a first rinsing liquid supply step (step S4 in FIG. 6) for supplying pure water, which is an example of a rinsing liquid, to the substrate W is performed.
Specifically, the control device 3 controls the
次に、第2薬液の一例であるSC1を基板Wに供給する第2薬液供給工程(図6のステップS5)が行われる。
具体的には、制御装置3は、第2ノズル移動装置22を制御することにより、第2薬液ノズル18を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置3は、第2薬液バルブ20を開いて、回転している基板Wの上面に向けてSC1を第2薬液ノズル18に吐出させる。制御装置3は、この状態で第2ノズル移動装置22を制御することにより、基板Wの上面に対するSC1の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、第2薬液バルブ20が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置3は、第2薬液バルブ20を閉じてSC1の吐出を停止させる。その後、制御装置3は、第2ノズル移動装置22を制御することにより、第2薬液ノズル18を基板Wの上方から退避させる。
Next, a second chemical liquid supply step (step S5 in FIG. 6) for supplying SC1 as an example of the second chemical liquid to the substrate W is performed.
Specifically, the control device 3 controls the second
第2薬液ノズル18から吐出されたSC1は、基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板W上の純水は、SC1によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。これにより、基板W上の純水の液膜が、基板Wの上面全域を覆うSC1の液膜に置換される。さらに、制御装置3は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSC1の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、SC1の着液位置が、基板Wの上面全域を通過し、基板Wの上面全域が走査される。そのため、第2薬液ノズル18から吐出されたSC1が、基板Wの上面全域に直接吹き付けられ、基板Wの上面全域が均一に処理される。
SC1 discharged from the second chemical
次に、リンス液の一例である純水を基板Wに供給する第2リンス液供給工程(図6のステップS6)が行われる。
具体的には、制御装置3は、ノズル移動装置27を制御することにより、リンス液ノズル23を退避位置から処理位置に移動させる。制御装置3は、リンス液ノズル23が基板Wの上方に配置された後、リンス液バルブ25を開いて、回転している基板Wの上面に向けてリンス液ノズル23に純水を吐出させる。これにより、基板W上のSC1が、純水によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。そのため、基板W上のSC1の液膜が、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜に置換される。そして、リンス液バルブ25が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置3は、リンス液バルブ25を閉じて純水の吐出を停止させる。その後、制御装置3は、ノズル移動装置27を制御することにより、リンス液ノズル23を基板Wの上方から退避させる。
Next, a second rinse liquid supply step (step S6 in FIG. 6) for supplying pure water, which is an example of a rinse liquid, to the substrate W is performed.
Specifically, the control device 3 controls the
次に、基板Wを高速回転させることにより、基板Wを乾燥させる乾燥工程(図6のステップS7)が行われる。
具体的には、制御装置3は、スピンモータ12によって基板Wの回転を加速させて、第1薬液供給工程から第2リンス液供給工程までの回転速度よりも大きい高回転速度(たとえば数千rpm)で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上の液体に加わり、基板Wに付着している液体が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wから液体が除去され、基板Wが乾燥する。そして、基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置3は、スピンモータ12を制御することにより、スピンチャック5による基板Wの回転を停止させる。
Next, a drying process (step S7 in FIG. 6) for drying the substrate W is performed by rotating the substrate W at a high speed.
Specifically, the control device 3 accelerates the rotation of the substrate W by the
次に、基板Wをチャンバー4内から搬出する搬出工程(図6のステップS8)が行われる。
具体的には、制御装置3は、チャックピン8を閉位置から開位置に移動させて、スピンチャック5による基板Wの把持を解除させる。その後、制御装置3は、全てのノズルがスピンチャック5の上方から退避している状態で、搬送ロボットのハンドをチャンバー4内に進入させる。そして、制御装置3は、搬送ロボットのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させる。その後、制御装置3は、搬送ロボットのハンドをチャンバー4内から退避させる。これにより、処理済みの基板Wがチャンバー4から搬出される。
Next, an unloading step (Step S8 in FIG. 6) for unloading the substrate W from the
Specifically, the control device 3 moves the
以上のように第1実施形態では、処理液を案内するスリット42が、チャックピン8に設けられている。スリット42の入口45は、チャックピン8をその内方から径方向R1に見たときに見える位置に配置されている。さらに、入口45の少なくとも一部は、基板Wよりも上方に配置される。チャックピン8に向かって基板W上を外方に流れる処理液は、入口45からスリット42の中に進入し、入口45よりも径方向R1における外方に配置された出口47からスリット42の外に排出される。すなわち、チャックピン8に向かって飛散する処理液の一部は、内方または上方に跳ね返らずに、チャックピン8の内部を通ってチャックピン8の周囲に案内される。これにより、チャックピン8から跳ね返る液の量を低減できるので、ミストの発生量を低減できる。
As described above, in the first embodiment, the
基板W上の処理液を効率的にスリット42の入口45に集めることだけを考えれば、入口45の開口面積は、大きいほど好ましい。しかしながら、スリット42の入口45が大きいと、チャックピン8の剛性が低下してしまう。
第1実施形態では、周方向C1に長い横開口部45aが、スリット42の入口45に設けられているので、チャックピン8の剛性の低下を抑えながら、スリット42の入口45を基板Wの上面に沿う方向、すなわち、基板W上の液体が広がる方向に拡大することができる。したがって、基板W上の処理液を効率的にスリット42の入口45に集めることができ、ミストの発生量を低減できる。
Considering that only the processing liquid on the substrate W is efficiently collected at the
In the first embodiment, since the
また第1実施形態では、上下方向に長い縦開口部45bが、スリット42の入口45に設けられているので、チャックピン8の剛性の低下を抑えながら、スリット42の入口45を上下方向に拡大することができる。したがって、チャックピン8に向かって飛散する処理液の幅が上下に広い場合でも、基板W上の処理液を効率的にスリット42の入口45に集めることができ、ミストの発生量を低減できる。
In the first embodiment, since the
さらに、スリット42の入口45の縦開口部45bは、基板Wよりも上方の位置から基板Wよりも下方の位置まで上下方向に延びる。したがって、縦開口部45bの一部は、基板Wの上面と等しい高さから上方に延びる。そのため、基板Wの上面近傍を流れる処理液を確実にスリット42の入口45に集めることができる。これにより、チャックピン8から跳ね返る処理液の量を減少させることができるので、ミストの発生量を低減できる。
Further, the
また第1実施形態では、スリット42の入口45とスリット42の出口47とが径方向R1に並んでいるので、スリット42の通路46は、入口45から出口47に径方向R1に水平に延びている。したがって、入口45から出口47に向かう処理液の流れがスリット42の内面に妨げられにくい。これにより、スリット42内の処理液を効率的に排出できるので、スリット42内への処理液の進入が、スリット42内の処理液に妨げられることを抑制または防止できる。
In the first embodiment, since the
また第1実施形態では、スリット42の入口45の一部が、基板Wの上方に配置され、平面視で基板Wに重なる。言い換えると、入口45の一部は、基板Wの周端面よりも内方に配置される。基板W上の処理液にスリット42の入口45を近づけることができるので、基板W上の処理液を効率的にスリット42の入口45に集めることができる。これにより、チャックピン8から跳ね返る処理液の量を減少させることができるので、ミストの発生量を低減できる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、基板の周縁部に押し付けられる把持部と、基板の下面に接触する支持部とが、別々の部材に設けられている。
In the first embodiment, a part of the
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In 2nd Embodiment, the holding part pressed against the peripheral part of a board | substrate and the support part which contacts the lower surface of a board | substrate are provided in the separate member.
図7は、本発明の第2実施形態に係るチャックピン208を水平に見た模式図である。図8は、チャックピン208の水平断面を示す模式図である。以下の図7および図8において、前述の図1〜図6に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第2実施形態では、支持ピン234とチャックピン208とを含む保持ピンが、スピンチャック5に複数設けられている(図7では、保持ピンを一つだけ図示している。)。複数の支持ピン234は、各支持ピン234と基板Wの下面周縁部との点接触により基板Wを水平な姿勢で支持する。複数のチャックピン208は、複数の支持ピン234に支持されている基板Wの周縁部に押し付けられる。
FIG. 7 is a schematic view of the
In the second embodiment, a plurality of holding pins including support pins 234 and chuck
図2に示す複数のチャックピン8と同様に、保持ピンは、スピンチャック5の周縁部に間隔を空けて周方向(基板回転軸線A1まわりの方向)に配列されている。上述の保持ピンを周方向に複数(少なくとも3以上)備えることにより、基板Wが水平な姿勢で把持される。なお、チャックピン208の個数と支持ピン234の個数には相関関係は無く、お互いに3以上の複数個が周方向にほぼ均等に分散配置されていればよい。
As in the case of the plurality of
図7に示すように、チャックピン208は、ピン回動軸線A2まわりに回動可能な土台部33と、土台部33から上方に延びる柱状の把持部235とを含む。把持部235の鉛直な中心線L1は、ピン回動軸線A2に対して偏心している。チャックピン208は、把持部235が基板Wの周縁部に押し付けられる閉位置(図7に示す位置)と、把持部235が基板Wから離れる開位置との間で、ピン回動軸線A2まわりにスピンベース9に対して回動可能である。チャックピン208は、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性および導電性を有する前述の複合材料で形成されている。
As shown in FIG. 7, the
図7に示すように、スピンチャック5は、把持部235を径方向R1に貫通するスリット242を含む。チャックピン208をその内方から径方向R1に見ると、スリット242は、基板Wと平行な方向に延びる直線状である。図8に示すように、スリット242は、把持部235の中心部235aを取り囲む環状の水平断面を有している。スリット242は、把持部235の外周面で開口する環状開口を含む。スリット242の環状開口は、把持部235の中心線L1よりも内方に位置するスリット242の入口245と、把持部235の中心線L1よりも外方に位置するスリット242の出口247と形成している。スリット242は、スリット242の環状開口によって形成された入口245および出口247と、把持部235の内部を通って入口245から出口247に径方向R1に延びる通路246とを含む。
As shown in FIG. 7, the
図8において太線の矢印で示すように、基板W上を外方に流れる処理液の一部は、スリット242の環状開口を通ってチャックピン208の中に進入する。チャックピン208内に入った処理液は、スリット242内を外方に流れ、スリット242の環状開口からチャックピン208の外に排出される。また、チャックピン208内に入った処理液は、把持部235の中心部235aに遮られて、2つに枝分かれする。このように、チャックピン208に向かって基板W上を流れる処理液の一部が、チャックピン208のスリット242によってチャックピン208の外方に案内されるので、スリット242が設けられていない場合よりも、ミストの量が低減される。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、基板に接触する部材と、この部材を保持する部材とが、チャックピンに設けられている。
As shown by a thick arrow in FIG. 8, a part of the processing liquid flowing outward on the substrate W enters the
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, a member that contacts the substrate and a member that holds the member are provided on the chuck pin.
図9は、本発明の第3実施形態に係るチャックピン308の鉛直断面を示す模式図である。以下の図9において、前述の図1〜図8に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図9に示すように、第3実施形態に係るチャックピン308は、基板Wに接触する接触部材349と、接触部材349を保持する保持部材350と、接触部材349および保持部材350を覆うピンカバー348とを含む。
FIG. 9 is a schematic view showing a vertical cross section of the
As shown in FIG. 9, the
図9に示すように、接触部材349は、支持部34と、下傾斜面40とを含む。ピンカバー348は、上傾斜面39と、内端面38と、上面37と、外端面36とを含む。保持部材350は、土台部33と、土台部33から上方に延びる芯部351とを含む。芯部351は、上傾斜面39および下傾斜面40の外方に配置されている。ピンカバー348は、芯部351の上方に配置されている。スリット42は、ピンカバー348に設けられている。
As shown in FIG. 9, the
接触部材349は、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性および導電性を有する前述の複合材料で形成されている。保持部材350は、接触部材349よりも硬く、かつ耐薬品性および導電性を有する材料で形成されている。接触部材349が炭素とPFAとを含む複合材料で形成されている場合、保持部材350は、SiC(炭化ケイ素)等の導電性セラミックで形成されている。保持部材350は、炭素の焼結体であってもよいし、ジルコニア(ZrO2)等のSiC以外の導電性セラミックで形成されていてもよい。
The
ピンカバー348は、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性を有する樹脂材料で形成されている。ピンカバー348に含まれる樹脂の具体例は、PTFE、ETFE(ethylene tetrafluoroethylene)、PEEKである。これらの樹脂は、いずれも、基板Wよりも軟らかく、かつ耐薬品性を有している。ピンカバー348は、白色(純白および乳白色を含む)のPTFEで形成されており、白色の外面を有している。接触部材349の外面は、黒色の炭素が接触部材349に含まれているので、黒色である。
The
以上のように第3実施形態では、基板Wに接触する接触部材349およびピンカバー348が基板Wよりも軟らかいので、基板Wが傷つくことを抑制または防止できる。しかも、接触部材349およびピンカバー348を径方向R1における外方から支持する保持部材350の芯部351が接触部材349よりも剛性が高いので、チャックピン308が基板Wを把持しているときの接触部材349およびピンカバー348の変形を効果的に抑えることができる。さらに、接触部材349および保持部材350がいずれも導電性を有しているので、基板Wの電気を接触部材349から保持部材350に逃がすことができる。
As described above, in the third embodiment, since the
接触部材349および保持部材350は、導電性材料で形成された導電部に相当する。導電性材料が炭素を含むため、接触部材349および保持部材350の外面は、黒みを帯びている。黒色の接触部材349および保持部材350は、赤外線ヒータ28(図1参照)からの赤外線を吸収しやすい。複数のチャックピン308で基板Wが把持されているとき、接触部材349および保持部材350は、基板Wまたはチャックピン308で覆われ、平面視で見えない(換言すれば、基板Wとピンカバー348のみが見える)。したがって、赤外線ヒータ28から接触部材349および保持部材350を保護できる。これにより、接触部材349および保持部材350の温度上昇を抑えることができる。
<他の実施形態>
本発明の第1〜第3実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
The
<Other embodiments>
Although the description of the first to third embodiments of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
たとえば、前述の実施形態では、横開口部45aと縦開口部45bとが、スリット42の入口45に設けられている場合について説明したが、横開口部45aまたは縦開口部45bが省略されてもよい。
また、前述の実施形態では、縦開口部45bの一部だけが、把持位置よりも上方に配置されている場合について説明したが、縦開口部45bの全体が、把持位置よりも上方に配置されていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
In the above-described embodiment, the case where only a part of the
また、前述の実施形態では、スリット42の水平部43の高さおよび幅が、水平部43の内端から水平部43の外端まで一定である場合について説明したが、水平部43の高さおよび幅の少なくとも一方は、水平部43の外端に近づくに従って、段階的または連続的に増加または減少していてもよい。スリット42の鉛直部44の高さおよび幅についても同様である。すなわち、スリット42の入口45の開口面積は、スリット42の出口47の開口面積と等しくてもよいし、スリット42の出口47の開口面積より小さいまたは大きくてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the height and width of the
また、前述の実施形態では、スリット42の入口45が、鉛直方向または水平方向に延びている場合について説明したが、スリット42の入口45の少なくとも一部が、鉛直方向に対して斜めに傾いていてもよい。
また、前述の実施形態では、スリット42の入口45とスリット42の出口47とが径方向R1に並んでいる場合について説明したが、チャックピン8をその内方から径方向R1に見たときに、スリット42の出口47の全部または一部が、スリット42の入口45に対してずれていてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
In the above-described embodiment, the case where the
また、前述の実施形態では、チャックピン8の把持部35の上面が水平である場合について説明したが、把持部35の上面は、水平面に対して斜めに傾いていてもよいし、階段状であってもよい。
また、前述の実施形態では、基板W上の処理液を加熱する熱源が、赤外線ランプ29を含む赤外線ヒータ28である場合について説明したが、通電により発熱する電熱線を含む抵抗ヒータや、室温よりも高温の熱風を吹き出す送風機が、熱源として用いられてもよい。また、熱源が処理ユニット2から省かれてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the upper surface of the
In the above-described embodiment, the case where the heat source for heating the processing liquid on the substrate W is the
また、前述の実施形態では、第1薬液ノズル13、第2薬液ノズル18、およびリンス液ノズル23が、別々のアームに取り付けられている場合について説明したが、第1薬液ノズル13、第2薬液ノズル18、およびリンス液ノズル23のうちの2つ以上が、共通のアームに取り付けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、赤外線ヒータ28がヒータアーム31に取り付けられている場合について説明したが、赤外線ヒータ28は、第1薬液ノズル13、第2薬液ノズル18、およびリンス液ノズル23の少なくとも一つを保持するアームに取り付けられていてもよい。
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where the 1st chemical |
In the above-described embodiment, the case where the
また、前述の実施形態では、薬液がSPMおよびSC1である場合について説明したが、薬液は、SPMおよびSC1以外の液体であってもよい。たとえば、薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the chemical liquid is SPM and SC1 has been described. However, the chemical liquid may be a liquid other than SPM and SC1. For example, chemicals include sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, aqueous ammonia, hydrogen peroxide, organic acids (eg, citric acid, oxalic acid, etc.), organic alkalis (eg, TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.), The liquid may contain at least one of a surfactant and a corrosion inhibitor.
また、前述の実施形態では、リンス液が純水である場合について説明したが、リンス液は、純水以外の液体であってもよい。たとえば、リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、IPA(イソプロピルアルコール、)または希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水、などであってもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置は、多角形の基板を処理する装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the rinse liquid is pure water has been described. However, the rinse liquid may be a liquid other than pure water. For example, the rinsing liquid may be carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, ozone water, IPA (isopropyl alcohol), or hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 to 100 ppm).
In the above-described embodiment, the case where the substrate processing apparatus is an apparatus that processes a disk-shaped substrate has been described. However, the substrate processing apparatus may be an apparatus that processes a polygonal substrate.
また、前述の全ての実施形態のうちの2つ以上が組み合わされてもよい。 Further, two or more of all the embodiments described above may be combined.
1 :基板処理装置
5 :スピンチャック
8 :チャックピン
12 :スピンモータ
13 :第1薬液ノズル(処理液供給手段)
18 :第2薬液ノズル(処理液供給手段)
23 :リンス液ノズル(処理液供給手段)
35 :把持部
42 :スリット
43 :水平部
44 :鉛直部
45 :入口
45a :横開口部
45b :縦開口部
46 :通路
47 :出口
208 :チャックピン
234 :支持ピン
235 :把持部
242 :スリット
308 :チャックピン
348 :ピンカバー
349 :接触部材
350 :保持部材
351 :芯部
A1 :基板回転軸線
C1 :周方向
R1 :径方向
W :基板
1: substrate processing apparatus 5: spin chuck 8: chuck pin 12: spin motor 13: first chemical liquid nozzle (processing liquid supply means)
18: Second chemical liquid nozzle (processing liquid supply means)
23: Rinse liquid nozzle (treatment liquid supply means)
35: gripping part 42: slit 43: horizontal part 44: vertical part 45:
Claims (7)
前記スピンチャックに把持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段とを含み、
少なくとも一部が基板上面よりも上方に配置されると共に、前記チャックピンの内方から前記基板回転軸線に直交する径方向に前記チャックピンを見たときに見える入口と、前記入口よりも径方向外方に配置された出口とを含むスリットが、前記チャックピンに設けられ、
前記入口は、前記チャックピンの内方から前記チャックピンを径方向に見たときに前記基板回転軸線まわりの方向である周方向に延びており、
前記チャックピンは、基板に接触する導電部を含み、
前記導電部は、導電性を有する導電性材料で形成されており、平面視で基板または前記チャックピンに覆われる、基板処理装置。 A spin chuck that includes a chuck pin pressed against the peripheral edge of the substrate, and rotates the substrate around a vertical substrate rotation axis passing through a central portion of the substrate while holding the substrate in a horizontal posture using the chuck pin. ,
A processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the substrate held by the spin chuck,
An inlet that is at least partially disposed above the upper surface of the substrate and that is visible when the chuck pins are viewed from the inside of the chuck pins in a radial direction perpendicular to the substrate rotation axis; A slit including an outlet disposed outward is provided in the chuck pin;
The inlet extends in a circumferential direction that is a direction around the substrate rotation axis when the chuck pin is viewed in the radial direction from the inside of the chuck pin;
The chuck pin includes a conductive portion that contacts the substrate,
The said conductive part is formed with the electroconductive material which has electroconductivity, The substrate processing apparatus covered with the board | substrate or the said chuck pin by planar view.
前記スピンチャックに把持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段とを含み、
少なくとも一部が基板上面よりも上方に配置されると共に、前記チャックピンの内方から前記基板回転軸線に直交する径方向に前記チャックピンを見たときに見える入口と、前記入口よりも径方向外方に配置された出口とを含むスリットが、前記チャックピンに設けられ、
前記入口は、前記チャックピンの内方から前記チャックピンを径方向に見たときに前記基板回転軸線まわりの方向である周方向に延びており、
前記チャックピンは、基板の周縁部に押し付けられる基板よりも軟らかい接触部と、前記接触部の径方向外方に配置された前記接触部よりも硬い芯部とを含み、
前記接触部および芯部のそれぞれは、導電性を有する導電性材料で形成されている、基板処理装置。 A spin chuck that includes a chuck pin pressed against the peripheral edge of the substrate, and rotates the substrate around a vertical substrate rotation axis passing through a central portion of the substrate while holding the substrate in a horizontal posture using the chuck pin. ,
A processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the substrate held by the spin chuck,
An inlet that is at least partially disposed above the upper surface of the substrate and that is visible when the chuck pins are viewed from the inside of the chuck pins in a radial direction perpendicular to the substrate rotation axis; A slit including an outlet disposed outward is provided in the chuck pin;
The inlet extends in a circumferential direction that is a direction around the substrate rotation axis when the chuck pin is viewed in the radial direction from the inside of the chuck pin;
The chuck pin includes a contact portion that is softer than the substrate pressed against the peripheral portion of the substrate, and a core portion that is harder than the contact portion disposed radially outward of the contact portion,
Each of the said contact part and the core part is a substrate processing apparatus currently formed with the electroconductive material which has electroconductivity.
前記入口および前記出口は、前記チャックピンにより全周を囲まれている、請求項1または2に記載の基板処理装置。 The inlet extends in a circumferential direction that is a direction around the substrate rotation axis when the chuck pin is viewed in the radial direction from the inside of the chuck pin, and has a lateral opening disposed above the upper surface of the substrate. Including
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the inlet and the outlet are surrounded by the chuck pins on the entire periphery.
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